Neue Horizonte bei der Antriebsauslegung mit Wittenstein

Timo Markert, Produktmanager, Wittenstein SE

Die Auslegungssoftware Cymex 5 ist ein in vielerlei Hinsicht völlig neues Tool, dessen vielfältige Funktionen ein besonderes effizientes Engineering von Antriebssträngen ermöglichen. Dies bestätigt Felix Zeeb, Mechanical Engineer bei der Optima Consumer GmbH und einer der Lead-Kunden, die die Software im Vorfeld der Markteinführung eingehend getestet haben: „Cymex 5 ist efficiency engineering. Es bedeutet für mich klare Strukturen, klare Vorgaben, klares Ziel, einfache intuitive Bedienung und Spaß.“

Beim Start eines Auslegungsprojektes stehen dem Nutzer verschiedene Einstiegsmöglichkeiten zur Verfügung. So erfolgt der Einstieg beispielsweise über das Bewegungsprofil, über den Lastfall oder über den Mechanismus einer Maschine. Der Wizard führt Schritt für Schritt durch den Antriebsstrang und unterstützt so bei der Definition eines konkreten Projekts. Die exakte Nachbildung der Bewegungs- und Lastgrößen der Maschine wird ermöglicht, da die gängigsten Basisapplikationen von Antrieben sowie die am häufigsten anzutreffenden Kinematiken und Maschinenmechanismen direkt angeklickt werden können. Neben Applikationen, die bereits in Cymex 3 integriert waren, wurden die Schubkurbel, das Teleskop und der Zentrumswickler neu hinzugefügt.

Mit Cymex 5kann jeder Bediener die Oberfläche ausgehend von festen Anzeigemodulen um optionale Fenster, z. B. Messkurven oder Auslastungsdiagramme, sowie flexibel positionierbare Funktionsleisten individuell layouten. Dieses eigene Look-and-feel lässt sich dann dauerhaft als Standardeinstellung für Folgeprojekte speichern und ermöglicht so eine jederzeit intuitive Bedienung. Max Windholz, Senior Manager Standardization bei der Somic Verpackungsmaschinen GmbH & Co. KG, beurteilt die Bedienung positiv: „Die Oberfläche von Cymex 5 gefällt mir sehr gut. Man kommt sehr schnell damit zurecht. Sie ist sehr intuitiv. Für den normalen Anwender, der tagtäglich damit arbeitet, finde ich es genial.“ Dies gilt auch für die neue Profiler-Funktion von Cymex 5. Sie erlaubt, die Eingabeparameter von Bewegungsprofilen sehr detailliert zu beschreiben sowie Bewegungs- und Lastdaten auch grafisch darzustellen.

Eine wesentliche Arbeitserleichterung bietet Cymex 5 dadurch, dass angelegte Achsen und Varianten jetzt auch gleichzeitig innerhalb eines einzigen Projektes analysiert und bewertet werden können – wodurch der Bediener bis zu 60 % Zeit einsparen kann. Für Jürgen Blümel vom System Development Filling Machines bei der SIG Combibloc Systems GmbH, ist dies ein entscheidendes Argument: „Cymex 5 bietet deutlich mehr Möglichkeiten für uns. Wir sind in der Lage, mehrere Achsen abzubilden. Die Software ist ein Quantensprung. Früher hatten wir jede Achse einzeln, das bedeutete hier ein file greifen, da das nächste file greifen, zerstreute Daten. Heute kann die komplette Maschine in einem Projektfile definiert und gespeichert werden – perfekt.“

Cymex 5 greift bei der Konfiguration von Antriebssträngen auf eine ständig aktualisierte Datenbank zu, in der etwa 14 000 Motorvarianten von über 50 Herstellern, mehr als 8000 verschiedene Getriebe von Wittenstein alpha sowie über 200 Kombinationen von Wittenstein-Linearsystemen mit allen relevanten technischen Spezifikationen gelistet sind und ständig aktualisiert werden. Abhängig von der gewünschten Auslastung können auf die Applikation zugeschnittene Komponenten ausgewählt werden. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, den Antriebsstrang durch Zubehör funktionell zu erweitern.

Sicherheit bei der last- und bewegungsgerechten Auslegung ist dabei garantiert, denn die Software gibt entsprechende Hinweise, Warnungen und Fehlermeldungen aus, z. B. bei Überbelastung einzelner Komponenten. Nach dem Geometrieabgleich leitet die Software individuelle Antriebskonfigurationen ab und schlägt automatisch passende Anbauteile vor. Die vorgeschlagene Konfiguration kann vom Bediener beliebig geändert oder weiter verfeinert werden. Zum Abschluss der Auslegung kann der Bediener direkt die komplette Berechnungsdokumentation generieren, Datenblätter erstellen sowie 2D- und 3D-CAD-Daten der ausgewählten Komponenten anfordern.

Die umfangreichen Motor- und Getriebedatenbanken sind für Cymex 5 ebenso wichtig wie die mehr als 30 Jahre Expertise von Wittenstein in der Antriebstechnik. Für Felix Breitmar vom System Development Filling Machines der SIG Combibloc GmbH, wird dieses Zusammenspiel deutlich, wenn er mit dem Auslegungstool arbeitet: „Meiner Meinung nach ist es wichtig, dass die Erfahrung, die Wittenstein hat, direkt in die Software einfließt. So gesehen finde ich es auch total interessant, dass das alles inhouse entwickelt wurde, sodass die Erfahrungsvorteile auch genutzt werden konnten.“

Ein Beispiel hierfür ist die grundlegend neue Master-Slave-Funktion, wie sie bislang wohl nur Cymex 5 bietet. Mit ihr können erstmals zwei Antriebe elektrisch verspannt abgebildet werden. Die gegenseitige Verspannung von Master und Slave eliminiert das Spiel im Antriebsstrang, führt zu einer Steifigkeitszunahme der Maschine und bietet letztlich die Möglichkeit, die Dynamik der Maschine zu erhöhen. Dadurch lassen sich Maschinen in der Konzeptionsphase noch genauer beurteilen und dimensionieren – und dank der zusätzlichen Gantry-Funktion ist zudem die Berechnung von Portalen möglich.

So international die führenden Maschinenhersteller tätig sind, so vielsprachig lässt sich Cymex 5 bedienen: Die Software kann in insgesamt elf europäischen und asiatischen Schriften bzw. Sprachen genutzt werden. In den gleichen Sprachen stehen auch die zugehörigen Berechnungsdokumentationen von Antriebssträngen und Produktdatenblätter von Motoren und Getrieben zur Verfügung. Für Nils Varrelmann, Konstruktion/Mechanical Design bei der Broetje Automation GmbH, ist die Internationalität der Auslegungssoftware ein wichtiger Aspekt: „Je mehr Sprachen verfügbar sind, desto besser ist es auch für uns und den Endkunden. China ist momentan ein sehr großer Markt für uns, ebenso Japan und die USA. Daher ist Internationalität sehr wichtig, gerade in der Antriebsauslegung und Dokumentation. Das alles bietet Cymex 5.“ Ein weiteres Highlight der Software ist eine bislang wohl einzigartige Optimierungsfunktion für die Baugröße und den Energieverbrauch im Antriebsstrang.

Mit dem optionalen Optimizer bietet Cymex 5 einen Optimierungsrechner, der in dieser Art in einer Auslegungssoftware bislang wohl einmalig ist. Das Tool erkennt Downsizing-Potenziale – besonders bei bereits konfigurierten Maschinen, Achsen und Antriebssträngen. Hierzu können vorhandene Reglerparameter einer Maschine, z. B. das Strom- oder Spannungsprofil, ausgelesen, in Cymex 5 importiert und der Antriebsstrang energietechnisch optimiert werden. Ausgehend vom jeweiligen Lastfall erkennt der Optimizer zudem, wenn sich z. B. eine Motor-Getriebe-Einheit ohne Leistungsbeeinträchtigung für die Maschine durch eine kleinere Baugröße ersetzen lässt.

Dies macht die Software auch für Hersteller interessant, die öfter bestimmte Maschinen- und Antriebskonzepte umsetzen, denn der Optimizer hilft, Montageplatz einzusparen und in bewegten Maschinenstrukturen das mitfahrende Gewicht zu reduzieren. Kleinere Antriebe sind zudem in der Regel kostengünstiger in der Anschaffung und energieeffizienter im Betrieb – und die Gesamtkonfiguration dadurch insgesamt wirtschaftlicher. Aber auch im Fall der Unterdimensionierung eines Antriebes gibt der Optimizer entsprechende Hinweise, um die Auslegung den Anforderungen der Maschine entsprechend anzupassen.

Wittenstein alpha GmbH, Igersheim

Timo Markert, Produktmanager

Tel.: +49 7931 493-0

Hannover Messe: Halle 15, Stand F08

Detaillierte Informationen zu diesem Auslegungstool für den Antriebsstrang: tt1p.de/cjv9