Wälzlager Spezielle Wickeltechnologie für das ultimative Elektroauto

Anbieter zum Thema

Franke GmbH

FAULHABER Antriebssysteme

AFC Europe Ltd Bochum Technisches Zentrum

Um maximale Leistung und Effizienz bei Motoren für Elektroautos zu erreichen, müssen die Kupferspulen des Stators extrem dicht gewickelt sein. Schaeffler Elmotec Statomat ist ein Spezialist für Stator-Wickelmaschinen und setzt auf individuelle Drehverbindungen der Franke GmbH.

In der Spitzenklasse elektrisch angetriebener Autos sind auch die Ansprüche an den Motor hoch: Es muss das Beste vom Besten hinsichtlich Leistung, Effizienz und Zuverlässigkeit sein. Wer einen sechsstelligen Betrag für ein Elektroauto bezahlt, möchte schnell und dynamisch fahren können und gleichzeitig mit einer Batterieladung sehr weit kommen.

Wie baut man also einen Motor, der nicht viel größer als ein Getränkekasten ist und über 600 PS liefert – für ein Auto mit über 1.000 PS Systemleistung? Schaeffler Elmotec Statomat trägt wesentlich dazu bei, diese Aufgabe zu lösen. Das deutsche Unternehmen mit Sitz in Karben bei Frankfurt am Main ist seit 2019 unter dem Dach der Schaeffler-Gruppe und weltweit führend bei Wickelmaschinen für Statoren – nicht nur für den Automotive-Markt sondern auch für Industrie, Haustechnik und Hausgeräte.

Bildergalerie

Führend bei der Flachdraht-Wellenwicklung

In seinen Wickelmaschinen für „Super-Elektroauto-Motoren“ nutzt Schaeffler Elmotec Statomat die Technik der Flachdraht-Wellenwicklung. Der Maschinenbauer ist ein Pionier und Innovationstreiber bei dieser Technologie. Verglichen mit dem herkömmlichen Hairpin-Verfahren ist die Anzahl der Schweißpunkte bei der Flachdraht-Wellenwicklung deutlich reduziert, denn der Draht wird hier zu einer kontinuierlich gewickelten Matte verarbeitet. Daraus resultieren eine höhere Motorleistung aufgrund der kompakten Wicklungen sowie geringere elektrische Verluste durch die reduzierten Schweißpunkte. Zudem sind die auf diese Weise gefertigten E-Motoren zuverlässiger, weil die Schweißpunkte zu den häufigsten Ausfallquellen gehören.

Individuelle Drehverbindungen mit Drahtwälzlagern

Um die Statoren zu wickeln, müssen die flachen Kupferdrähte synchron zueinander in mehreren Achsen geführt werden – natürlich ohne die Drähte dabei zu beschädigen. Für diese Aufgabe nutzt das Unternehmen in einer Wickelmaschine zwölf Drehverbindungen von Franke, die mit Drahtwälzlagern ausgestattet sind. Die zwölf Drehverbindungen, die in neun verschiedenen Ausführungen eingebaut sind, liegen in einer Flucht und werden linear zueinander verfahren. „Weil wir die Drehverbindungen als komplette Komponenten von Franke erhalten, vermeiden wir Summenfehler bei den Toleranzen“, erläutert Dominik Knopp, Projektleiter bei Schaeffler Elmotec Statomat. Franke hilft so mit, die engen Toleranzvorgaben einzuhalten.

Die Drahtwälzlager-Technologie von Franke erlaubt es, das Wälzlager und die umschließende Konstruktion sehr frei zu gestalten und zum Beispiel die Lagerdurchmesser individuell zu bestimmen. „Wir Konstrukteure hatten so einen großen Spielraum, die Anlage genau nach unseren Entwicklungszielen auszulegen“, lobt Konstrukteur Kai-Uwe Pahl. Ein weiterer Vorteil der Drahtwälzlager ist deren Kompaktheit und große Mittenfreiheit. „Mit den Franke-Drehverbindungen war es möglich, genügend Raum zum Wickeln zu gewährleisten, ohne dadurch die Dimensionen der gesamten Maschine zu sprengen. Wichtig ist hier auch der Gewichtsaspekt: Durch den Werkstoff Aluminium bei den Lagergehäusen reduzieren wir die bewegte Masse, was wiederum der Präzision zugutekommt“, führt Pahl weiter aus.

Regelmäßige offene Abstimmungen

Um die Drehverbindungen optimal an die Anforderungen anzupassen und neuen Erkenntnissen im Entwicklungsprozess Rechnung zu tragen, war eine enge Abstimmung zwischen Schaeffler Elmotec Statomat und Franke notwendig. „Wir haben uns regelmäßig zum Stand der Dinge besprochen und alle relevanten Akteure waren dabei“, erklärt die kaufmännische Franke-Beraterin Heike Faustmann. Dabei sei sehr offen und transparent über alle Aufgaben und Herausforderungen gesprochen worden. Die offene Kommunikation habe geholfen, gegenseitiges Vertrauen und Verständnis aufzubauen.

Schnelle und flexible Reaktionen

Franke-Kundenbetreuer und erster Kundenkontakt Michael Bärstecher weist darauf hin, dass bei diesem anspruchsvollen Projekt das volle Leistungsvermögen von Franke gefordert war. Umso zufriedener sind die am Projekt beteiligten Mitarbeiter und Mitarbeiterinnen, die Aufgabe erfolgreich zur Zufriedenheit des Kunden gemeistert zu haben. Projektleiter Knopp: „Wir haben für alle Themen direkte Ansprechpartner bei Franke. Auf unsere Wünsche und Fragen haben wir immer schnell fundierte Antworten bekommen. Auch bei kurzfristigen Änderungen im Projektverlauf war Franke ein verständnisvoller Partner und hat schnell und flexibel darauf reagiert.“

(ID:49750832)