Optimieren genügt nicht mehr

Anbieter zum Thema

FAULHABER Antriebssysteme

Neues Logo_550 pxl_maxon_logo_standard_rgb_50mm.jpg ()

Maxon Motor GmbH

WITTENSTEIN SE

konstruktionspraxis – Alles, was der Konstrukteur braucht

Siemens AG

Ein weiteres Beispiel für eine Neuentwicklung ist das Planetengetriebe Planurex 3, das Sie auf der Hannover Messe 2015 vorgestellt haben?

Ja, damit ergänzen wir unsere Planetengetriebereihe im hohen Drehmomentbereich von 1700 kNm bis 5450 kNm, aufbauend auf der bewährten Planetengetriebetechnologie von Siemens, von der im Drehmomentbereich >500.000 Nm ca. 50.000 Getriebe im Markt sind.

Was macht dieses Getriebe aus?

Qualität und Verfügbarkeit. Es eignet sich ideal für Branchen, in denen es auf unbedingte Zuverlässigkeit ankommt, wie z.B. in der Zementindustrie. Wir haben die Baugrößenabstufung über den Drehmomentbereich von 1700 kNm bis 5450 kNm harmonisiert, so dass der Kunde noch genauer sein benötigtes Getriebe auswählen kann. Dadurch spart er bares Geld.

Was haben Sie getan, um die Betriebssicherheit der Kundenanlage zu erhöhen?

Wir haben Planurex 3 mit einer doppelten Überlastfähigkeit gegenüber Nenndrehmoment über alle Baugrößen hinweg ausgestattet und können so Schäden durch auftretende Lastspitzen vermeiden. Des Weiteren haben wir die Lager in allen Stufen so dimensioniert, dass sich deren Lebensdauer signifikant erhöht hat. Mithilfe moderner Entwicklungs-, Produktions- und Fertigungstechnologien ist es uns gelungen, durchschnittlich 17 Prozent mehr Drehmoment bei gleichem Bauvolumen zu realisieren. Positiv für den Maschinenbauer: Er kann künftig große Übersetzungen bauraumsparend realisieren.

Alles in allem sind wir von Flender Planurex 3 so überzeugt, dass wir die Gewährleistung um 12 Monate verlängert haben. Das neue Planurex 3 stößt auf eine breite Akzeptanz am Markt, was sich in den vielen Anfragen und bereits verkauften Getrieben widerspiegelt.

Welche Anforderungen werden die Entwicklung bei Stirnrad- und Kegelstirnradgetrieben in Zukunft vorantreiben?

Unsere Kunden erwarten auch bei den für Stirnrad- und Kegelstirnradgetrieben relevanten Applikationen immer häufiger von ihrem Lieferanten die Integration der Getriebe in das Antriebssystem. Insbesondere deshalb, weil in den letzten Jahrzehnten die Optimierung des Getriebes sehr stark im Fokus stand. Viele Optimierungspotentiale auf Produktseite sind ausgeschöpft. Eines der besonders spannenden Themen ist derzeit die Energieeffizienz von industriellen Antrieben: Unsere Getriebe verfügen heute schon über einen Wirkungsgrad von 96 bis 98,5 Prozent, abhängig von der Stufenzahl. Eine signifikante Steigerung der Energieeffizienz kann durch die Optimierung des gesamten Antriebssystems und der Applikation erreicht werden.

Können Sie ein Beispiel dafür nennen, wie der integrierte Antriebsstrang die Energieeffizienz erhöht?

Ein gutes Beispiel hierfür sind Hubwerke, bei denen über ein rückspeisefähiges Antriebssystem Einsparpotentiale von bis zu 40 Prozent gehoben werden können. Für die Umsetzung eines solchen integrierten Antriebsstranges haben wir alle notwendigen Produkte. Mit diesem Antriebssystem helfen wir unseren Kunden Ihre Produktivität zu steigern, Risiken für die Integration von Produkten in komplexe Systeme zu reduzieren und natürlich den Energieverbrauch zu minimieren.

Welchen Nutzen hat der Kunde davon?

Aus demselben Grund, aus dem der Kunde seine Getriebe von einem Spezialisten kauft, macht es für ihn auch Sinn den gesamten Antriebsstrang von einem Spezialisten optimieren zu lassen und zu beziehen. Als Spezialisten für die einzelnen Komponenten des Antriebsstrangs können wir diese mit Berechnungsverfahren und Simulationen optimal auf einander abstimmen. Hierdurch und durch die Einbindung des Antriebsstrangs in übergeordnete Automatisierungssysteme ist es möglich das Maximum aus dem Antriebsstrang herauszuholen. Dies gilt auch für die Auswahl der Kupplungen, die ebenfalls zu unserem Portfolio zählen. In unserer Projektierung und auch in den Konfiguratoren können wir jeweils die optimale Kupplung auswählen und so die Verfügbarkeit des Antriebsstranges über den Lebenszyklus wesentlich steigern. Auch hinsichtlich der Kosten bieten sich Vorteile für den Kunden. Er profitiert von reduziertem Aufwand bei der Projektierung, von geringeren Schnittstellenrisiken und reduzierten Kosten über den gesamten Lebenszyklus wie etwa bei Inbetriebnahme (plug&play) und Service.

Ergänzendes zum Thema

So hat Siemens die Drehmomentdichte der Planurex 3 XL realisiert

Zur Maximierung der Drehmomentdichte wurden bei der Planurex 3-Entwicklung intensive Untersuchungen und Parameterstudien zur Verzahnungsauslegung durchgeführt. Mit einem bei der Siemens AG entwickelten Berechnungswerkzeug wurden hierzu umfangreiche Serienberechnungen vorgenommen. Unter Variation der relevanten Eingangsparameter (Übersetzungen etc.) hat Siemens dabei Optima für die einzelnen Stufen im Getriebe identifiziert. Diese Betrachtungen führten z. B. zur Wahl eines optimierten Moduls der Verzahnung. Dies hat in Kombination mit einer angepassten Übersetzungsaufteilung zwischen Haupt- und Vorstufe ferner den Vorteil, geringere Verlustleistungen zu generieren, was sich wiederum in einem besseren Gesamtwirkungsgrad des Getriebes zeigt. Die Verzahnung von Planurex 3 ist konsequent nach ISO 6336 ausgelegt, so dass unter anderem das Hohlrad weiter optimiert werden konnte. Zudem bietet die Geometrie auch in der Berechnung nach AGMA-Norm eine hohe Leistungsfähigkeit.

Ein weiterer wesentlicher Punkt bei der Dimensionierung der Planurex 3-Reihe bestand in der homogenen Auslegung der einzelnen Maschinenelemente im Getriebe zueinander. Sie basiert auf der jahrzehntelangen Applikationserfahrung der Siemens-Industriegetriebekonstruktion. Diese homogene Auslegung führt unter anderem zu einer höheren Gesamtlagerlebensdauer.

Durch eine enge Zusammenarbeit mit den Lieferanten innerhalb des „Simultaneous Engineering“ wurden wesentliche Strukturbauteile hinsichtlich Tragfähigkeit und Gewicht weiter optimiert. Hierzu definierte Siemens Referenzlastkollektive zur FEM-Berechnung der einzelnen Bauteile. Selbst zweifache Überlasten bezogen auf das Katalognennmoment sind hierbei berücksichtigt, um den Überlastanforderungen bestimmter Applikationen gerecht zu werden. All diese Optimierungen tragen dazu bei, dem Kunden eine Getriebebaureihe mit hoher Drehmomentdichte bei höchsten Wirkungsgraden anbieten zu können. Die feine Baugrößenstufung der Reihe führt dazu, nahezu jede Applikation mit einer optimalen Baugröße zu bedienen, so dass sich stets eine effiziente und kostengünstige Gesamtlösung realisieren lässt.

Können Sie auch hierfür ein Beispiel nennen?

Als Beispiel möchte ich kurz auf eine Antriebslösung bei der Fa. Aumund eingehen. Wir liefern dort vollständige, auf Rahmen vormontierte Antriebssysteme (Motor, Kupplung und Getriebe), was bei Aumund zu 15 Prozent kürzeren Durchlaufzeiten, der Erhöhung der Verfügbarkeit auf bis zu 98 Prozent sowie einer Reihe von Einsparungen im Antriebssystem führt: bis zu 40 Prozent Energie, 30 Prozent Engineering- und 15 Prozent Wartungskosten.

(ID:43415569)