Neuartiger Zahnstangenantrieb im Rahmen eines Forschungsprojektes entwickelt

Kompakt und spielfrei

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Im Rahmen eines Forschungsprojektes entwickelt die WMH Herion Antriebstechnik zusammen mit der Technischen Hochschule Ingolstadt einen kompakten neuartigen Zahnstangenantrieb, der eine kraftvolle und genaue Positionierung ermöglicht.

Exklusiv in KEM Die Autoren: Prof. Dr.-Ing. Thomas Suchandt, Leiter der Fakultät Maschinenbau, und Stephan Ritzer, wissenschaftlicher Mitarbeiter, Technische Hochschule Ingolstadt

Die Zukunft liegt in den Direktantrieben. Dies ist auch im Bereich der Zahnstangenantriebe immer häufiger der Fall. Immer kompaktere Antriebseinheiten kommen hierfür zum Einsatz, die den Motor und die Getriebeeinheit kombinieren. Eine Variante der Realisierung des Direktantriebes ist der Torque-Antrieb. Die Möglichkeiten sind jedoch aufgrund des Einsatzes Seltener-Erden-Werkstoffe in dieser Antriebstechnik begrenzt. Mit dem neuartigen Antrieb entwickelt die Firma WMH Herion Antriebstechnik GmbH einen Antrieb, der die Vorteile eines Direktantriebes beinhaltet, aber dabei auf den Einsatz der Seltenen Erden als Werkstoffe verzichtet.
Der neuartige Zahnstangenantrieb ermöglicht eine höchst kraftvolle und genaue Positionierung. Im gemeinsamen Einsatz mit dem bereits im Jahr 2010 erfolgreich eingeführten spielfreien Stirnrad von WMH Herion besteht sogar die Möglichkeit, den kompletten Antriebsstrang durchgehend spielfrei zu halten. Natürlich lässt sich der Antrieb aber auch mit einem gewöhnlichen Standardstirnrad aus dem Sortiment des Herstellers betreiben.
Im Inneren des Antriebes sind mehrere E-Motoren verbaut. Diese bündeln ihre Leistung auf eine gemeinsame Ausgangswelle. Die Leistung der einzelnen Motoren wird somit zu einer gemeinsamen Ausgangsleistung zusammengefasst. Im neuartigen Zahnstangenantrieb werden vier Motoren verbaut. Zusätzlich kann das Drehmoment durch Auswahl unterschiedlicher Übersetzungen je nach Anwenderwunsch angepasst werden. Die Motor- und Getriebeeinheit wird in einem gemeinsamen Gehäuse zusammengepackt. Dies ermöglicht eine kompakte, platzsparende Bauform.
Leistungsfähige, modulare und skalierbare Steuerung
Für die Ansteuerung wurde die neueste Steuerungsgeneration der Firma SM Motion Control GmbH ausgewählt. Mit dem Automation Controller smmx steht eine leistungsfähige, modulare und skalierbare Steuerung zur Verfügung. Motion Control, SPS und Visualisierung sind in einem Gerät integriert. Durch die offene Automatisierungsplattform hat der Anwender die Möglichkeit, eigenes Maschinen-Know-how zu integrieren. CNC-Programme in DIN-66025-Sprache (G-/M-Befehle) können in mehreren unabhängigen Kanälen ablaufen. SPS-/Motion-Control- und Visualisierungsfunktionen werden mit CoDeSys V3 programmiert. So lassen sich über die Steuerung smmx auch Touch-Panel- und Web-Visualisierungen realisieren.
Baukastensystem mit unterschiedlichen Varianten
WMH Herion entwickelt derzeit aus diesem Grundkonzept ein Baukastensystem mit unterschiedlichen Größen und Varianten des Antriebes. Varianten wie z. B. verschiedene Bauformen für die Abtriebswelle werden im Baukastensystem als Standardlösungen angeboten. Für die kürzeren Bauformen besteht sogar die Möglichkeit des Einsatzes einer Hohlwelle.
Der Hersteller präsentierte das Antriebskonzept jetzt auf der diesjährigen Automatica und will mit seinem neuartigen Produkt Ende 2014 in den Markt eintreten. Zum Start wird erst einmal eine abgespeckte Version der Steuerung angeboten, die die Möglichkeiten der Spielfreiheit noch nicht nutzt. Die Steuerung, die den spielfreien Antrieb ermöglicht, soll in einer zweiten Baustufe Mitte 2015 auf den Markt gebracht werden. Das Projekt wird gefördert durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie. I

Info & Kontakt
WMH Herion
Prof. Claude Herion
geschäftsführender Gesellschafter
Tel.: 08442 9699-0
Detaillierte Informationen zum neuartigen Zahnstangenantrieb
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