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Regelrechter Generationswechsel

Optimierte Getriebemotoren: Typenvielfalt, Standardisierung, Kompaktheit
Regelrechter Generationswechsel

Mit der Entwicklung einer vollkommen neuen Getriebemotorenreihe hat ein Antriebstechnikhersteller das Tüpfelchen aufs „i“ gebracht. Durch besondere Veränderungen in der Konstruktion besitzen die Einheiten ein besonders hohes Übersetzungsverhältnis bei einer vergleichsweise kompakten Bauweise. In Verbindung mit der feinen Baugrößenabstufung können Konstrukteure in manchen Situationen sogar auf kleinere Einheiten wechseln, was die Wirtschaftlichkeit ihrer Gesamtlösung weiter erhöht.

 

Exklusiv in KEM Der Autor Volker Schacher ist Leiter Produktmanagement Getriebemotoren bei der Siemens AG, Tübingen

Drei Jahre Entwicklungszeit machen deutlich, dass die neue Getriebemotorenreihe Simogear von Siemens alles andere als ein Facelifting der bisherigen Motox-Getriebemotorenreihe darstellt. In der Tat sollen diese Antriebe die bisherige Generation ablösen und dem Markt damit eine Vielzahl an Vorteilen hinsichtlich Typenvielfalt, Standardisierung, Kompaktheit und Leistungsdichte bescheren. Mit der Markteinführung zur Hannover Messe 2012 wurde die neue Reihe erstmals einer breiten Öffentlichkeit vorgestellt. Eines der besonderen Highlights der neuen Getriebemotoren ist ihre Kompaktheit. Durch das integrierte motorseitige A-Lagerschild anstelle von Adapterplatten plus Lagerschild wie bei der Vorgängerreihe, sind die Einheiten wesentlich kürzer. Zusätzlich konnte eine Schnitt- bzw. Dichtstelle eingespart werden, was die Verfügbarkeit sowie die Servicefreundlichkeit erhöht.
Durch die optimierte Lagerung der Ritzelwelle bei Kegelradgetrieben ist es zudem gelungen, die Baulänge und somit auch das Gewicht, vor allem der Kegelradgetriebe, sehr gering zu halten. Im Unterschied zum Aufsteckritzel, wie es einige Wettbewerber einsetzen, erfolgt bei den Simogear-Getriebemotoren die Ritzelmontage der ersten Getriebestufe über das kraftschlüssige Einsteckprinzip in eine Lochbohrung der Läuferwelle des Motors. Dadurch erhält die erste Getriebestufe eine höhere Übersetzung, was letztendlich zu hohen Gesamtübersetzungen führt. Bei einem 2-stufigen Kegelradgetriebe bedeutet das: iges zwischen 3,5 und 60.
Eine Getriebestufe eingespart
In bestimmten Fällen lässt sich durch die hohen Gesamtübersetzungen sogar eine Getriebestufe einsparen, was automatisch die Effizienz des Getriebemotors erhöht. Denn Praktiker wissen: pro Getriebestufe sinkt der Wirkungsgrad bis zu 2 %. Ganz abgesehen davon, dass jedes eingesparte Bauteil in solchen Antrieben das Gewicht reduziert. Mit jeder vermiedenen Schnittstelle steigt auch die Verfügbarkeit. Ein angenehmer Begleiteffekt dieser durchdachten Ritzelkonstruktion ist außerdem, dass die Umfangsgeschwindigkeiten der ersten Stufe niedriger sind als sonst. Dieses reduziert die Geräuschentwicklung sowie die Planschverluste des Getriebemotors spürbar. Entscheidend bei der vollständigen Nutzung all der genannten Vorteile ist natürlich, dass die neue Getriebemotorenreihe Simogear kompatibel zu den im Markt eingesetzten Wettbewerbsprodukten ist. Siemens hat deshalb sehr stark darauf geachtet, dass Wellenabmessungen, Fußabmessungen, Flanschabmessungen und Achshöhen stimmig sind.
Durch Bauteilstandardisierung innerhalb der neuen Simogear Getriebemotorenreihe konnten weitere Pluspunkte gesammelt werden. So konnte die Anzahl der erforderlichen Bauteile trotz zusätzlicher Getriebebaugrößen im Vergleich zur Vorgängerreihe deutlich reduziert werden. Dadurch hat Siemens eine entsprechend dichte Drehmomentstufung erreicht und dennoch die Wirtschaftlichkeit im Auge behalten.
Feine Abstufungen
Außerdem gilt: Je feiner die Abstufung der Getriebenennmomente ist, desto präziser können Antriebe ausgelegt werden. Die dazu notwendige Modularität erreicht der Hersteller unter anderem durch sein patentiertes Modulog-Baukastenprinzip. Dieses basiert auf einem 2-, 4- und 6-poligen Grundmotor, der auf internationale Netzbedingungen ausgelegt ist. Die möglichen Leistungen liegen dabei zwischen 0,09 und 200 kW. Die Flexibilität hinsichtlich der Einsatzmöglichkeiten wird durch ein individuell konfigurierbares Anbauwellensystem auf der B-Seite des Motors erreicht. So lassen sich Bremsen, Rücklaufsperren, Drehgeber und Fremdbelüftung einfacher ergänzen, als es mit unterschiedlichen Läuferwellen möglich wäre. Für Anwender hat das den Vorteil einer schnellen Konfiguration speziell gewünschter Getriebemotorenlösungen mit entsprechend kurzen Lieferzeiten.
Zur Hannover Messe 2012 ist die Markteinführung von Simogear mit Stirnrad-, Flach- und Kegelradgetriebemotoren bis Baugröße 89 sowie Schneckengetriebemotoren bis Baugröße 28 gestartet. Die gängigsten Einheiten im niedrigen Drehmomentbereich, wie sie beispielsweise in der Fördertechnik zu tausenden eingesetzt werden, wurden mit Aluminium-Gehäuse realisiert. Die größeren Einheiten gibt es im Grauguss-Gehäuse. Für eine Verlängerung der Wartungszyklen können die Einheiten auch mit synthetischem Öl betrieben werden.
Wichtig ist für Anwender auch Folgendes: Siemens bietet zum Start die neue Getriebemotorenreihe mit Motoren der hohen Energieeffizienzklasse IE2 an. Kommen in Kürze die noch effizienteren IE3-Motoren dazu, ergibt sich dennoch kein Baugrößensprung von IE2 zu IE3. Kurzum: der gesamte Übersetzungsbereich steht auch für die höhere Energieeffizienzklasse zur Verfügung. Damit erweitert Siemens sein Leistungsspektrum rund um den kompletten Antriebsstrang. Denn das Unternehmen liefert im Zuge von Totally Integrated Automation (TIA) Alles, von der Steuerung bzw. Regelung bis hin zum Antrieb aus einer Hand. Neben aller notwendigen Hardware gibt es hierzu eine Reihe von Softwaretools, die Konstrukteure nachhaltig unterstützen.
Einfache Handhabung
Mit dem Programm Sizer von Siemens lassen sich Projekte sehr einfach projektieren. Mit Sinasave können Konstrukteure schon vorher eine Wirtschaftlichkeitsberechnung durchführen, welche Antriebskonzepte bzw. Produkte die höchste Wirtschaftlichkeit versprechen. Für die konkrete Produktauswahl und Projektierung häufig vorkommender Applikation wie Fahrantriebe und Hubantriebe liefert der Simogear Konfigurator wertvolle Informationen. Die Software dient dazu, den passenden Getriebemotor schnell und sicher zu finden. Außerdem werden Maßbilder in 2D und 3D für die gängigen CAD-Programme zur Verfügung gestellt. Ist die Planung und Auslegung perfekt, lässt sich der Antriebsstrang sehr einfach mithilfe der Programmiersoftware Step7 programmieren und über das Programm Starter parametrieren. Diesen Mehrwert, den ein durchgängig aufeinander abgestimmter Antriebstrang zu bieten hat, schätzen Anwender weltweit bereits vielfach. Durch die Entwicklung der neuen Simogear-Getriebemotorenreihe bekommt dieser Antriebsstrang das viel zitierte Tüpfelchen auf dem „i“.
Leichter Umstieg
Mit der neuen Getriebemotorenreihe Simogear läutet Siemens einen regelrechten Generationswechsel ein. Damit werden die bisher bekannten und vielfach eingesetzten Motox-Getriebemotoren ersetzt. Durch die klaren Vorteile wie Kompaktheit, hohe Flexibilität, feine Getriebestufung und modulares Motorenkonzept wird Konstrukteuren der Umstieg leicht fallen. Denn der Hersteller hat darauf geachtet, dass die neuen Antriebe in den Abmessungen auch zu den gängigen Wettbewerbsprodukten passen.
Siemens, Tel.: 0911 895-7940, E-Mail: heike.keddi-hertl@ siemens.com
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