Eine Publikation der Swissprofessionalmedia AG
Ausgabe 06/2016, 10.06.2016

Leichtbau-Wälzlager mit Direktantrieb

Die Franke GmbH hat sich mit Drahtwälzlagern weltweit einen Namen gemacht. Nun kombiniert man dieses Lagerprinzip mit einem integrierten E-Antrieb, der als Direktantrieb in unzähligen Anwendungen grosses Potential verspricht.

(msc) Das Prinzip des Drahtwälzlagers ist genial: Die Wälzkörper rollen nicht direkt in den Lagerschalen ab, sondern auf zähharten Laufdrähten in der umschliessenden Konstruktion. Dieser Kniff ermöglicht deren individuelle Gestaltung, zudem freie Werkstoffwahl bei den Lagergehäuseteilen. So können diese auf die Anschlusskonstruktion abgestimmt werden und für letztere können alternative Werkstoffe wie Aluminium, Kunststoff oder Karbon verwendet werden. Einbaufertige Systeme glänzen mit hohem Einsparungspotential bei Gewicht und Antriebsenergie.

Der Lagerspezialist Franke, dessen Mitgründer Erich Franke das Drahtwälzlager 1934 erfand, setzt jetzt noch eins oben drauf: Man kombiniert das Drahtwälzlager mit seinen Vorteilen mit einem integrierten Direktantrieb und bringt das System in Abmessungen auf den Markt, wie sie auch im Maschinenbau benötigt werden. Diese Antriebe sind als Komplettsysteme inklusive Steuerung erhältlich. Der Antrieb wird direkt in das Gehäuse integriert. Das ruhende Lagerteil bildet den Stator, das bewegte Lagerteil fungiert als Rotor des Elektroantriebs. So kann das Lager direkt mechanisch in Gang gesetzt werden, was den Wirkungsgrad des Systems erhöht.

Durch den Einsatz von Gehäuseteilen aus Aluminium kann das Gewicht des Motors mehr als kompensiert werden. Das Leichtbaulager mit Direktantrieb ist so wesentlich leichter als ein herkömmliches Stahllager ohne Antrieb. Wegen der geringen zu bewegenden Massen kann der Motor kleiner ausgelegt werden und mit höherer Dynamik und Geschwindigkeit arbeiten.

Laut Stefan Strobel, technischer Berater bei Franke, gibt es interessante Einsatzmöglichkeiten im klassischen Maschinenbau, beispielsweise bei Werkzeugwechslern und in Rundtakttischen, wo hohe Taktraten realisiert werden. Weitere potenzielle Anwendungen sind in der Luft- und Raumfahrt und Robotik zu finden. Hier könnten die Antriebe direkt in die Gelenke integriert werden.


Franke: Emil Vögelin AG
4303 Kaiseraugst, Tel. 061 816 90 16
cgs@voegelinag.ch, www.voegelinag.ch



Rotor und Stator


Schnitt durch die Elektrik (links) mit der induktiven Abtastung des inkrementellen Messsystems auf dem Innenring, Mechanik (rechts) mit dem zweireihigen Schrägkugellager (blau) mit geschliffenen Laufbahnen und Keramikkugeln. (Bilder: Franke)

Glossar

Direktantrieb

Direktantriebe erzeugen Bewegung ohne Getriebe. Rotor und Stator sind mechanisch direkt mit den zu bewegenden Teilen verbunden. So fallen die negativen Einflüsse üblicher Antriebe mit Getriebe wie Reibung, Spiel, Geräuschentwicklung oder Verschleiss weg. Direktantriebe steigern die Effizienz einer Anlage und senken so die Kosten für Wartung, Instandhaltung und Energie.