07.09.2017

Antriebstechnik für die Intralogistik

Kleiner Bauraum - hoher Wirkungsgrad

Das immer weiter zunehmende Online-Geschäft im Consumer-Markt erfordert eine starke Logistikkette. Im Bereich der Intralogistik müssen Versandhändler deswegen über leistungsstarke Automatisierungs- und Antriebstechnik verfügen. Einen nicht unerheblichen Beitrag können hier moderne Getriebe leisten.


Das Optimax-Getriebe kommt z.B. in Shuttle-Fahrzeugen im Hochregallager zum Einsatz.
Bild: TGW Logistics Group

Das Einkaufsverhalten im privaten Bereich hat sich in den letzten Jahren stark verändert: Eine große Anzahl von Waren wird heute online bestellt und muss mithilfe einer leistungsfähigen Logistikkette innerhalb von wenigen Tagen zugestellt werden. Um eine Vielzahl von Einzelbestellungen zeitnah zusammenzustellen und zuverlässig zum Versand zu befördern, investieren E-Commerce-Unternehmen in eine hochautomatisierte Intralogistik.

Dezentrale Antriebseinheiten

Entsprechend anspruchsvoll sind auch die Anforderungen an die Zulieferer der Intralogistik und der automatisierten Lagertechnik. Sie benötigen für ihre Systemlösungen intelligente und standardisierte Module. In diesem Rahmen werden kompakte und effiziente Antriebseinheiten mit dezentraler Intelligenz gefordert, die eine schnelle Inbetriebnahme und einfache Vernetzung über marktübliche Bussysteme ermöglichen. Damit einher geht auch die Forderung nach hoher Leistungsdichte, sprich kleiner Bauraum bei möglichst hohem Wirkungsgrad. Das stellt auch hohe Anforderungen an Hersteller der industriellen Antriebstechnik, für die EBM-Papst mit neuen Antriebskomponenten wie der Getriebebaureihe Optimax eine moderne Lösung bietet. Als erste Baugröße wird das Optimax 63 für den Kunden verfügbar sein. In Kombination mit den BLDC-Motoren vom Typ ECI 63 oder ECI 80 entstehen hochdynamische Antriebssysteme mit einem attraktiven Preis-Leistungs-Verhältnis. Bei einem Einbaukantenmaß von 63mm und einer Länge von nur 102mm in der zweistufigen Ausführung bietet das Getriebe Spitzendrehmomente bis zu 150Nm. Die fein abgestimmte Untersetzungsreihe reicht im einstufigen Bereich von 3:1 über 5:1 (Vorzugstyp) bis hin zu 9:1. Die zweistufige Ausführung ist mit Untersetzungen 9:1, 15:1, 25:1 (Vorzugstyp) sowie 45:1 erhältlich.

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Anspruchsvolle Anwendungen

In anspruchsvollen Anwendungen, beispielsweise bei Crossbelt-Sortern zum Sortieren von Paketen bis 60kg Gewicht, sind die Getriebe der Optimax-Baureihe gut geeignet. Durch den quadratische Aufbau kann der Antrieb flach zwischen dem Gurtband montiert werden. Um die Pakete mit bis zu 4m/s² beschleunigen zu können, bedarf es einer sehr hohen Überlastfähigkeit des Getriebes. Dies wird zum einen dadurch erreicht, dass alle Verzahnungsteile aus gehärtetem Sinterstahl hergestellt werden, zum anderen auch durch das Design: Trotz des geringen und an den Motordurchmesser angepassten Kantenmaßes von 63mm wurde ein sehr großer Hohlrad-Durchmesser umgesetzt, indem die vier axialen Befestigungsschrauben in die Ecken des Quadrates gelegt wurden. Auch bei Anwendungen mit hohen Radiallasten, die z.B. durch Zahnriemen oder Exzenter entstehen, kann das Getriebe punkten: Die Abtriebsstufe ist mit zwei großen Kugellagern sehr stabil aufgebaut und bietet so im Nennbetrieb mit 500N Radiallast eine Lebensdauer von mindestens 20.000 Stunden. Shuttle-Fahrzeuge zum Transport von Kunststoffbehältern innerhalb eines Hochregallagers sind ein weiteres passendes Einsatzgebiet für das neue Getriebe. Die in der Regel batteriebetriebenen Fahrzeuge benötigen Antriebe mit sehr hohem Wirkungsgrad. Bei Optimax wird dies mittels durchgängiger Geradverzahnung und verbesserter Verzahnungsgeometrie erreicht. So ermöglicht das Getriebe eine lange Nutzungsdauer des Akkus. Selbst im Tiefkühlbetrieb kann durch den Einsatz von speziellen Getriebefetten ein effizienter und zuverlässiger Betrieb gewährleistet werden.

Autonome Transportsysteme

EBM-Papst berücksichtigt bei der Entwicklung von neuen Produkten auch Anwendungen, die noch in den Kinderschuhen stecken. Fahrerlose Transportsysteme mit einem Gesamtgewicht bis 500kg werden zukünftig in vielen Unternehmen den Transport zwischen Lager, Produktion und Versand übernehmen. Diese, auf Kleinstmaß reduzierte Transporteinheiten, bieten die Möglichkeit, zeit- und mengenoptimiert die benötigte Ware bereit zu stellen. Staplerverkehr, fahrplanbezogene Routenzüge und große Warenmengen auf Paletten können dann der Vergangenheit angehören. Allerdings müssen diese Fahrzeuge besonders zuverlässig, kompakt und dennoch robust genug sein, um die nicht immer einfachen Wegbedingungen über eine lange Zeit zu meistern. Ein besonderes Augenmerk fällt hier auf die Antriebstechnik. Oftmals werden die Räder direkt auf die Abtriebswelle des Getriebes montiert und übertragen jeden Stoß ungefedert auf die Getriebe- und Antriebsteile. Zudem sind sehr kurzbauende Antriebssysteme gefordert, damit die gegenüberliegenden Antriebsachsen die Fahrzeugbreite nicht übermäßig vergrößern. Die Kombination des BLDC-Außenläufermotors VDC-49.15-K4 von EBM-Papst mit einem einstufigen Getriebe vom Typ Optimax 63 bietet eine gute Kombination für einen Radantrieb: 100W Nennleistung, über 75 Prozent Gesamtwirkungsgrad (Regelelektronik, Motor, Getriebe) sowie die kompakte Baugröße. Durch die exakte Motorregelung und die Steifigkeit des Getriebeaufbaus sind nahezu ruckfreie Kurvenfahrten und anspruchsvolle Positionieraufgaben realisierbar.

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