In der großen Modellvielfalt von Getriebemotoren liegt die Herausforderung für Anwender und Hersteller. Aufgrund der großen Stückzahlen in den Anlagen müssen die Motoren möglichst kostengünstig eingekauft bzw. hergestellt werden – und das bei kleinen Serienstückzahlen, da bei den Motoren kaum einer den anderen gleicht. So haben fast alle Hersteller zahlreiche unterschiedliche Varianten im Angebot. Beispielsweise bei Danfoss Bauer stehen mehr als eine Million Varianten zur Verfügung. Sie unterscheiden sich nicht nur nach der Bauform, sondern vor allem in Übersetzung und Aufbau der Getriebe sowie zusätzlichen Anbauteilen. Um unter solchen Bedingungen noch kostengünstig produzieren zu können, ist ein Baukastensystem gefragt, das verstärkt auf beliebig kombinierbare Module setzt und trotz einer reduzierten Anzahl an Bauformen alle Anforderungen abdeckt. Wesentliche Motor-Bestandteile Bei den einzelnen Baugruppen eines Getriebemotors sind vier große Gruppen zu erkennen: das Getriebe, der Systemdeckel mit dem eigentlichen Motor, Motoranbauten und Motorerweiterungen. Hier gilt es, ein Systemdesign zu entwickeln, das es ermöglicht, die Gruppen nahezu beliebig zu kombinieren, um die letztendlich benötigten Varianten herzustellen. Je weniger Bauteile dazu verwendet werden, desto günstiger. Ein Beispiel für ein solches System ist das Bauer 2000 Baukastensystem. Dabei können baugleiche Motorteile durch einheitliche Systemdeckel an die verschiedenen Getriebetypen angebaut werden. Dadurch sinken die Variantenvielfalt und benötigte Ersatzteile. Der Kunde profitiert von kürzeren Lieferzeiten durch typunabhängige, vormontierte Motor- und Getriebeteile sowie von niedrigeren Montagekosten. Im Reparaturfall führt das System auch zu einem schnelleren Service. Für die individuelle Anpassung an die jeweilige Anlage benötigt ein Motor noch diverse Zusatzausrüstung, z.B. eine Bremse oder eine Rücklaufsperre, Drehzahlgeber, eine Fremdbelüftung oder ein Schutzdach. Für all dies ist es vorteilhaft, wenn das Zubehör von außen schnell und einfach an einer verstärkten Motorlüfterhaube montierbar ist. Denn so erhält der Anwender frei zugängliche Anbauten für einen einfachen elektrischen Anschluss oder leichten Zugang bei Wartungsarbeiten. Die Folge sind reduzierte Ausfallzeiten durch einfacheren Service und damit geringere Kosten. Ein weiterer Punkt spielt in weitläufigen Anlagen eine immer größere Rolle: dezentrale Steuerungskomponenten für Anlagen und Motoren. Angefangen bei Motorstartern, die für einen sanften Anlauf und damit weniger Verschleiß am Motor sorgen bis hin zu komplexen Steuerungen mit an den Motor angepassten Frequenzumrichtern, haben all diese Lösungen ein Ziel: Einsparungen durch einen optimierten Produktionsprozess, gute Durchlaufzeiten sowie verringerten Energieverbrauch. Frequenzumrichter gibt es inzwischen im externen Gehäuse, das direkt am Motor selbst oder motornah montiert wird, und als in den Motorklemmkasten integrierte Lösung, beispielsweise die Bauer Eta-Solutions-Baureihe. Einsparmöglichkeiten Im Praxiseinsatz ergeben sich bei Getriebemotoren einige Einsparpotenziale durch ein durchdachtes Systemdesign. Beispielsweise können Getriebe so konstruiert werden, dass sie wenig Wartung und Service benötigen und Verschleißteile schnell und einfach ausgetauscht werden können. So sollten Gehäuse möglichst aus einem Guss sein, um eine Leckage, aus der z.B. Öl austreten kann, zu verhindern. Die Konstruktion sollte eine Montage des Innenlebens von der Motoranbauseite ermöglichen. Außerdem lässt sich bei modernen Getrieben die Wellendichtung der Arbeitswelle von außen montieren. Eine Demontage der Getriebe ist bei einer notwendigen Erneuerung der Dichtung nicht erforderlich. Auch beim Anschluss müssen Antriebe leicht zu handhaben sein. Bei Motoren bis 2,2kW hat der zeitintensive klassische Anschluss über Klemmbrett mit Schraubbolzen bald ausgedient. Schneller und einfacher geht es mit Federzugklemmen, auch als Cage Clamp-Technologie bekannt. Die Betätigung der Cage Clamp und die Einführung der Kupferleiter mit 0,5 bis 2,5mm² Querschnitt erfolgt frontal, im Blickfeld des Installateurs. Außerdem weist die Anschlusstechnik mit weltweiten Zulassungen eine hohe Schwing- und Stoßfestigkeit auf, sodass mechanische Beanspruchungen zu keinerlei Beschädigung der angeklemmten Leiter und zu keiner messbaren Kontaktunterbrechung führen. Die Verbindung ist wartungsfrei. Daneben bietet eine standardisierte steckbare Installationstechnik Vorteile hinsichtlich Fehlersicherheit bei der Installation und Servicefreundlichkeit beim Austausch von Komponenten. Mit Desina wurde ein herstellerübergreifender Standard für den Bereich der Werkzeugmaschinen geschaffen. Getriebemotoren nach Desina-Standard verfügen über einen zehnpoligen Industrie-Steckverbinder. Der steckbare Motoranschluss vermeidet Fehler bei der Installation und ermöglicht den einfachen Austausch im Servicefall. Damit verbunden ist eine Kostenreduktion durch geringere Ausfallzeiten und geringe Personalkosten. Mit dem Voranschreiten des Dezentralisierungsgedankens und der Einführung neuer dezentraler Frequenzumrichter, wie beispielsweise des Danfoss VLT FCD 300, kommt dieser Standardisierung der Installationstechnik auch in der Fördertechnik eine immer höhere Bedeutung zu. Lösung für Nahrungsmittel- und Getränkeindustrie In der Getränke- und Nahrungsmittelindustrie existieren im Produktionsbereich besondere Anforderungen an Hygiene und Reinigung. Das liegt an der Empfindlichkeit der Produkte und deren damit verbundene Verderblichkeit. Aus diesem Grund werden Produktionsmaschinen und -anlagen meist aus Edelstahl gefertigt, um eine einwandfreie Säuberung zu ermöglichen. In den Vertiefungen der Getriebegehäuse und in den Kühlrippen der Elektromotoren jedoch sammeln sich Bandschmiermittel- und Produktreste, da diese Stellen nahezu unzugänglich sind. Oder Reinigungsmittel können nicht vollständig ablaufen und bilden Schmutznester. Eine weitere Gefährdung stellen Umgebungs- und Raumluftinfektionen dar. Unter der Lüfterhaube bilden sich Keime, die beim Anlauf der Anlage aufgewirbelt werden und die empfindlichen Produkte beeinträchtigen können. Eine mögliche Lösung sind so genannte Aseptic Motoren. Sie verfügen über eine völlig glatte Oberfläche, die der Bildung von Schmutznestern vorbeugt und ohne Zusatzaufwand gereinigt werden kann. Die meisten der Motoren sind ohne Lüfter ausgestattet, um das Risiko der Keimbildung zu vermindern und eine Verwirbelung der Raumluft durch den Antrieb verhindert. Die Kühlung erfolgt über die Gehäuseoberfläche. Auf Wunsch kann eine Temperaturkontrolle mit Hilfe der serienmäßig eingebauten Thermistoren durchgeführt werden. Ein Beispiel für einen solchen Motor ist der Aspetic Drive von Bauer Getriebemotoren. Standardmäßig wird der Getriebemotor in Schutzart IP67 gefertigt und mit einer laugen- und säurebeständige Lackierung versehen. Sie schützt den Antrieb vor aggressiven Reinigungsmedien. Fazit Trotz der Forderung nach vielfältiger Varianten bei den Getriebemotoren im Anlagenbau lassen sich durch geschicktes Systemdesign und konsequenter Umsetzung eines \’Baukastensystems\‘ bei Hersteller und Anwender die Kosten senken. Ziel muss eine vereinfachte Baugruppen- und Ersatzteilhaltung sein, damit die Kosten für Lagerhaltung, Service und Wartung möglichst gering bleiben. Ideal auch, wenn Anbauten und Erweiterungen schnell adaptiert werden können. Solchen modularen Systemen gehört die Zukunft.
Danfoss GmbH
