handling - Fachportal für Handhabungstechnik, Fabrikautomation, Intralogistik
Home> Automatisierung> Antriebstechnik> EC-Flachmotoren: Fäulnis-Fresser

EDZ in KitzingenSchaeffler eröffnet neues Logistikzentrum

Schaeffler_EDZ_Einweihung

Schaeffler hat in Kitzingen ein neues Distributionszentrum eingeweiht. Von Kitzingen aus werden Produkte der Industriesparte für den europäischen Markt versandt. Das Unternehmen hat rund 110 Millionen Euro in den Bau des neuen unterfränkischen Standortes investiert.

…mehr

EC-FlachmotorenEC-Flachmotoren: Fäulnis-Fresser

EC-Flachantriebe für den Unterwassereinsatz.

Die Roboterraupe Hullbug entfernt am Unterwasserteil eines Schiffes Biofilmschichten - das macht die Schiffe schneller und schont die Umwelt. Für dieses batteriebetriebene, autonom operierende Fahrzeug war die Auswahl der richtigen Antriebe wichtig.

sep
sep
sep
sep
EC-Flachmotoren: EC-Flachmotoren: Fäulnis-Fresser

Biofilmschichten sammeln sich über die Jahre an allen großen Schiffen an. Dieses so genannte Fouling verringert maßgeblich die Geschwindigkeit – um etwa zehn Stundenkilometer. Um diesem Ablagerungsprozess entgegenzuwirken,erhalten die Schiffsunterseiten eine Lackschicht – sie ist giftig und sondert permanent Kupfer und andere Schwermetalle in den Unterwasser-Lebensraum ab, was die dort lebenden Organismen schädigt. Erschwerend kommt hinzu, dass die Farbe alle fünf bis zehn Jahre abgestrahlt und erneuert werden muss – hierbei entsteht eine menge Giftmüll. Der Roboter Hullbug entfernt mittels eines Abstreifwerkzeugs die Biofilmschichten umweltfreundlich und effizient. Deshalb kann bei der Unterwasserbeschichtung der Fokus auf den Korrosionsschutz gelegt und die Umweltbelastung reduziert werden. Um also die Verwendung der giftigen Lacke dauerhaft zu vermeiden, waren Forscher auf der Suche nach einer Methode zur Beseitigung des Biofilms. Hieraus entstand das Hullbug-Konzept: Hull Bioinspired Underwater Grooming. Der Roboter ist nur etwa einen halben Meter lang. Dies war ein notwendiges Konstruktionskriterium, damit das Fahrzeug über die geschwungene Oberfläche der Schiffsunterseite manövrieren kann. Und noch ein Argument: Da mit dem Betrieb eines solchen Unterwassergeräts Gefahren verbunden sind und ein Hullbug in einer Hafenumgebung verlorengehen oder im Betrieb zerstört werden könnte, waren die kompakte Größe und geringe Gerätekosten wichtige Faktoren. Diese besonderen Anforderungen gelten auch für die Auswahl der technischen Komponenten.

Anzeige

Ein Modell mit Rädern, eins mit Raupenketten

Bei der Auswahl der Antriebsmotoren kam eine Reihe entscheidender konstruktiver Einschränkungen und Kompromisse ins Spiel. Sea-Robotics entschied sich für die Herstellung von zwei Basismodellen - eines mit Rädern und ein weiteres mit Raupenketten. Für die Größenbestimmung der Motoren waren die Leistungs-, Drehzahl- und Drehmomentkennwerte der fertigen Geräte zu schätzen. Außerdem waren der Widerstand durch das Schieben des Abstreifwerkzeugs über den Schiffsrumpf, der hydrodynamische Widerstand des Fahrzeugs bei seiner Bewegung durch das Wasser, Reibungsverluste in den Wellendichtungen, die die Motoren vor Salzwasser schützen, sowie die Reibung der Räder oder der Raupenketten zu berücksichtigen.

Sea-Robotics entschied sich für den Einsatz von Maxon-Motoren: „Diese Motore bieten nicht nur eine kostengünstige Lösung, sie sind auch effizient und einfach zu installieren,“ Dr. Kenneth Holappa, Forschungsingenieur bei Sea-Robotics. Das Unternehmen wählte EC-Flachmotoren mit Planetengetriebe. In der Raupenkettenversion kommen zwei (EC45 flat und GP42C) und in der Radversion vier Antriebe zum Einsatz. Ein weiterer EC45-Motor ist in das Abstreifwerkzeug des Roboters integriert. Dieser ist mit einem einfachen Stirnradgetriebe kombiniert. Für den Antrieb des Unterdrucksystems, das den Hullbug an der Unterseite des Schiffs festhält, kommt ein starker EC90-Flachmotor zum Einsatz.

Maxon Motor hat ein umfassendes Sortiment von Gleichstrommotoren mit eisenlosem Rotor und bürstenlose Motoren in Größen von sechs bis 90 Millimeter und von 30 Milliwatt bis 500 Watt. Die gesamte Baureihe bürstenloser EC-Motoren wird elektronisch kommutiert. Dies sorgt für eine lange Motorlebensdauer, da kein Verschleiß stattfindet. Die hier ausgewählten Motoren wurden speziell für Robotikanwendungen konstruiert, bei denen Größe und Gewicht zentrale Auswahlkriterien sind. Die für den Hullbug ausgewählten Flachmotoren EC45 arbeiten effizient und wiegen jeweils nur 75 Gramm. Alle sechs EC-Flachmotoren haben eine Abgabeleistung von mehr als 30 Watt.

Die wichtigste Spezifikation für diese Anwendung war das Drehmoment. Selbst unter den rauen Umgebungsbedingungen, in denen der Hullbug eingesetzt werden kann, liefert der EC45 je nach ausgewählter Wicklung ein maximales dauerhaftes Drehmoment bis 56 Millinewtonmeter. Die große Belastbarkeit der GP42-Getriebe ermöglicht es, die Räder direkt an die Wellen der Getriebe zu montieren. Unter der Vorgabe, dass das Hullbug-Fahrzeug vollständig autonom sein sollte, musste das Gebtriebe so konstruiert werden, dass es mehrere Stunden im Batteriebetrieb arbeiten kann; Kabel würden die Abstreifarbeiten behindern. Für die große Unterwasserfläche des Schiffs mit rund 3.000 Quadratmetern sind mehrere Hullbugs gleichzeitig im Einsatz. pb

Anzeige
Diesen Artikel …
sep
sep
sep
sep
sep

Weitere Beiträge zum Thema

Arbeitsstation

HubsäulenDie Produktions-Ergonomie heben

Hubsäulen in der Montage. Höhenverstellbare Transportwagen und Arbeitsstationen erleichtern die Arbeit und senken die Fehlerquote. Thomson bietet hierfür Hubsäulen an.

…mehr
Ohne Stau durch den Prozess

Werkstückträger-Systeme in der...Ohne Stau durch den Prozess

AMK, Hersteller elektrischer Antriebs- und Steuerungstechnik, fertigt im Werk Aichwald nahe Stuttgart Lenkhilfemotoren für Servolenkungen für Premium-Automarken. Um die Kundenanforderungen an Qualität und Produktivität zu erfüllen, setzt AMK im Montageprozess auf Werkstückträger-Transfersysteme von Stein Automation.

…mehr
Gleichstrommotoren: Günstig gewickelt

GleichstrommotorenGünstig gewickelt

Die kostengünstigen Gleichstrommotoren DC-max 22 S und DC-max 16 S sind Teil eines neuen Programmes von Maxon. Herzstück ist die eisenlose Wicklung. Dieses Wicklungsprinzip hat besondere Vorteile: kein magnetisches Rastmoment und geringe elektromagnetische Störungen.

…mehr
Bürstenlose Gleichstrommotoren: Antrieb für den Alltag

Bürstenlose GleichstrommotorenAntrieb für den Alltag

Aufgrund ihrer langen Lebensdauer steigt die Nachfrage nach bürstenlosen Gleichstrommotoren. Deshalb hat auch Koco Motion nun bürstenlose Gleichstrommotoren im Portfolio und bietet eine Bandbreite von zwölf bis 60 Millimeter Durchmesser mit unterschiedlicher Kommutierung an.

…mehr
Antriebstechnik: Klein und komplett

AntriebstechnikKlein und komplett

Der japanische Hersteller Namiki hat seine bürstenlosen Gleichstrom-Motoren der Serie SBL07 um einen optischen Encoder erweitert. Mit der Serie SBL07-1218E präsentiert das Unternehmen eine komplette Antriebslösung mit einem Durchmesser von nur sieben Millimeter, bestehend aus Motor, Getriebe und Encoder auf einer gemeinsamen Achse.

…mehr
Anzeige
Anzeige
Anzeige

Neue Stellenanzeigen

Anzeige