08.09.2021 – Kategorie: Komponenten & Systeme

Bei Bedarf sofort von 0 auf 100: Antriebstechnik für die Intralogistik

Intralogistik: Motoren von ABM GreiffenbergerQuelle: ABM Greiffenberger
Als Komplettanbieter entwickelt und fertigt ABM Greiffenberger Antriebssysteme für stationäre und mobile Anwendungen in der Intralogistik.
  • Als Komplettanbieter entwickelt und fertigt ABM Greiffenberger Antriebssysteme für stationäre und mobile Anwendungen in der Intralogistik.
  • Kunden erhalten auf Wunsch individuelle Lösungen, mit denen sie Kosten reduzieren – und mit Förderanlagen auch schwere Lasten aus dem Stand schnell beschleunigen können.
  • Möglich ist das nur, weil der Anbieter eng und partnerschaftlich mit den Anwendern zusammenarbeitet.

Was zeichnet die maßgeschneiderten Systemlösungen für die Intralogistik aus? „Welche Anforderungen Hersteller intralogistischer Lösungen an Antriebe stellen?“ Ralf Fickentscher überlegt kurz. „Sie wollen hocheffiziente Lösungen, die stets verfügbar sind und störungsfrei laufen.“ Fickentscher ist Bereichsleiter Entwicklung bei ABM Greiffenberger im oberfränkischen Marktredwitz. Das Unternehmen liefert seinen Kunden alles aus einer Hand – und sorgt dafür, dass diese mit den Antriebslösungen deutlich Kosten sparen und so auch von einem schnellen Return on Investment profitieren können „Unsere Motoren verfügen  insbesondere im Teillastbereich, in dem die Anlagen überwiegend betrieben werden, über einen besonders hohen Wirkungsgrad“, beschreibt sein Kollege Stephan Thoma, ABM Teamleiter & Produktmanager Umrichter.

Dass ein Elektromotor gerade bei Teillast noch sehr wirkungsvoll arbeiten kann, ist ein Hauptgrund für seine höhere Energieeffizienz. Beim Sinochron-Motor beispielsweise handelt es sich um einen Antrieb, der sich auch sensorlos betreiben lässt und  dabei ein hohes Startmoment aufweist. Das ist insbesondere in intralogistischen Anwendungen wichtig, denn häufig müssen auf Förderanlagen schwere Lasten aus dem Stand bewegt werden können: Mit einem Drehzahlstellbereich von 1:200 kann die Sinochron-Baureihe ab Stillstand sofort zum Starten der zu verfahrenden Last das volle Moment aufbringen – praktisch „von 0 auf 100“.

Leistungsstark und kompakt

Bei der Sinochron-Baureihe handelt es sich um permanent erregte Synchronmotoren, die sich durch ihren speziellen Aufbau perfekt für den sensorlos geregelten Betrieb eignen. „Sie sind sehr dynamisch“, erläutert Stephan Thoma. Vom Asynchronmotor unterscheidet sich diese Antriebslösung durch eine etwa doppelt so hohe kurzzeitige Überlastbarkeit. „Zudem können wir bereits in der kleinsten Baugröße 63 Nenn-Drehmomente von 4,5 Nm erreichen, mit fast doppelter Überlastfähigkeit“, erläutert Ralf Fickentscher. „Und weil der Motor diese hohe Leistungsdichte erreicht, bauen wir unsere Lösungen so auch kompakter.“ Damit kann der Anwender oft einen kleineren Motor wählen und damit Bauraum und Energieverbrauch reduzieren.

Im Gegensatz zu vergleichbaren Antrieben lässt sich der Motor auch mit 400 V betreiben – statt nur mit 24 V. Dies erleichtert die Projektierung erheblich, denn es lassen sich nach dem sogenannten Daisy-Chain-Prinzip mehrere Antriebe an einer Spannungsversorgung betreiben und in Reihe schalten – erforderlich ist dafür nur ein Anschluss. Zudem sind die Antriebe über ein BUS-System zur Kommunikation miteinander vernetzt und lassen sich damit zentral ansprechen.

Die vorgezogene Lagerung der Abtriebswelle macht den Antrieb äußerst robust. Bildquelle: ABM Greiffenberger

Über die sensorlose Drehzahlregelung berechnet die Steuerung die Rotordrehzahl sowie den augenblicklichen Winkel des Rotors aus den elektrischen Größen. Mit diesen Informationen lassen sich die Ströme für die Drehmomentbildung gezielt in den Motor einspeisen. „Wir erreichen damit sehr gute Regeleigenschaften, ohne einen kostenintensiven Drehzahlgeber einsetzen zu müssen“, beschreibt Thoma. Und weil der Antrieb keine Sensorik benötigt, macht ihn das zudem robust. „Fast so wie der berühmte Hase. Der läuft und läuft und läuft“, sagt Fickentscher. Damit spart der Anwender auch deutlich Wartungskosten und profitiert von einer hohen Anlagenverfügbarkeit, wichtige Vorteile für die Total Cost of Ownership. Die Lebensdauer der Antriebe erreicht zudem bis zu 50’000 Stunden.

Aus dem Baukasten: Individuelle Lösungen für die Intralogistik

ABM Greiffenberger geht mit den Antriebslösungen bei Bedarf auch individuell auf die Anwender ein. In welchem Maße? „Das hängt ganz von den Anforderungen ab“, beschreibt Thoma. „Mit unserem intelligenten Baukastensystem finden wir für jeden Anwendungsfall die passende Lösung.“ Dabei stehen auch verschiedene Bauformen von Getrieben wie Winkel -, Stirnrad- und Flachgetriebe zur Verfügung, die ABM selbst entwickelt, fertigt und auf die Leistungswerte der jeweiligen Motoren abstimmt. Das modulare Prinzip des Antriebsbaukastens kann auch spezielle Anforderungen des Anlagenbauers mit Serienkomponenten erfüllen. Das wirkt sich positiv auf die Qualität aus, denn es kommen nur bewährte Module zum Einsatz.

Die hohe Energieeffizienz des sensorlosen Antriebs insbesondere im Teillastbereich spart deutlich Kosten und sorgt für einen schnellen Return of Investment. Bildquelle: ABM Greiffenberger


Mit diesem Baukastensystem reduziert der Komplettanbieter zudem die Anzahl möglicher Varianten – „wir beherrschen damit die Komplexität“, sagt Thoma. Der Anlagenbauer kann auch aus verschiedenen Anbauformen wählen, die die Anbindung bei der Inbetriebnahme erleichtern. Außerdem kann er die Antriebsvarianten reduzieren, weil sich dieselbe Motorbaureihe oft für verschiedene Aufgaben einsetzen lässt. Werden für große Lasten höhere Drehmomente bei kleineren Drehzahlen benötigt, kann er den Motor einfach mit einem Getriebe kombinieren. Zur Verfügung stehen verschiedene mechanische und elektrische Schnittstellen, was für einen geringen Installationsaufwand sorgt. Viele Verbindungen sind als Plug-and-Play realisiert. Dies erhöht die Verfügbarkeit der Anlagen.

„Wir können aber auch eine Lösung komplett neu entwickeln, wenn der Kunde dies wünscht“, erläutert Fickentscher. Damit erhält der Anwender mit seiner individuellen Lösung einen maximalen Mehrwert und spart  dauerhaft deutlich Kosten, weil er einen Antrieb bekommt, der exakt auf seine Anforderung abgestimmt ist.

Sinochron in der Behälterfördertechnik

Verschleißfrei als Direktantrieb, getriebelos, ohne Bremsen, energieeffizient und hoch verfügbar – damit eignen sich die ABM-Lösungen unter anderem für Rollenförderer, die unterschiedlich schwere Behälter oft über mehrere Kilometer transportieren müssen. „Unsere  Motoren bieten eine hohe Effizienz und Leistungsdichte. Zudem eignen sie sich durch ihre kompakte Bauform ideal für enge Raumverhältnisse. Die Rollen in den Förderanlagen können mit den Sinochron-Antrieben Lasten bis zu 180 Kilogramm fördern – und vom Stand weg beschleunigen. „Zum Starten der Last ist ein hohes Moment erforderlich, anschließend laufen die Antriebe zu etwa 90 Prozent der Zeit mit Teillast“, erklärt Thoma. Die typischen Verfahrgeschwindigkeiten liegen bei 0,3 bis 1,5 m/s.


Ideal für enge Raumverhältnisse in der Intralogistik: Das Flachgetriebe mit dezentralen Umrichter sowie permanent erregten Synchronmotor (Sinochron-Motor) fügt sich kompakt in den Bandförderer ein. Bildquelle: ABM Greiffenberger

Weil die getriebelosen Motoren kein Öl oder Schmierstoff erfordern, eignen sie sich unter anderem auch in der Lebensmittelindustrie. Ein weiterer Vorteil des Sinochron-Antriebs ist der Einsatz im Tiefkühllager: Die Baureihe lässt sich in einem Temperaturbereich von -30 °C bis +60 °C einsetzen. „Bekannte  Trommelmotoren eignen sich dagegen nur bis 0 °C“, berichtet Thoma.

Ein Anwender, der auf diese Antriebslösung von ABM setzt, ist die Witron Logistik + Informatik GmbH aus dem oberpfälzischen Parkstein. Der Generalunternehmer plant, realisiert und betreibt automatisierte Logistik- und Materialflussanlagen aus einer Hand. Er übernimmt die Logistik-Planung, Informations- und Steuerungstechnik, Mechanik-Konstruktion und -Fertigung sowie die Funktionsverantwortung. Dazu kommen sämtliche Service- und Wartungsaufgaben für ein Projekt. Weltweit werden in Witron-Logistikanlagen ABM Sinochron-Motoren verbaut, aktuell in einem Projekt mit einer deutschen Lebensmittelhandelsgesellschaft, deren Fördertechnik mehrere Kilometer lang ist. „Wir konnten mit diesen Lösungen Bauraum und Energieverbrauch reduzieren“, sagt Josef Uschold, Leiter Entwicklung Steuerungstechnik bei Witron, zufrieden. „Begeistert war ich vor allem auch von der Zusammenarbeit mit ABM. Das war von Anfang an sehr partnerschaftlich. Wir bekommen stets hochwertige und zuverlässige Komponenten.“

Auch sehr hohe Lasten in der Intralogistik möglich

Doch was, wenn die Antriebe deutlich höhere Lasten bewegen müssen – wie bei einem Palettenförderer? „Dann bauen wir am Motor ein vorhandenes Getriebe an“, erklärt Fickentscher. Der Anwender kann damit Lasten bis zu 1’200 Kilogramm handhaben, er profitiert aber nach wie vor von den Vorteilen des Sinochron-Motors wie kompakte Bauweise, größtmögliches Drehmoment über einen großen Drehzahl-Stellbereich oder auch einer Vielzahl an Anbau- und Integrationsmöglichkeiten.

„Kommt bei einer Förderanlage unser kompaktes Flachgetriebe FGA  zum Einsatz, lässt sich dieses zum Beispiel parallel zur Motorwelle installieren. Möglich ist damit die U-Bauform und somit auch eine Abtriebswelle auf der Motorseite, was diese Lösung noch kompakter gestaltet“, beschreibt Thoma. Bei einem Stirnradgetriebe mit axialer Abtriebswelle können sich bei Bedarf Motorwelle und Abtrieb in einer Flucht befinden. Ein Winkelgetriebe etwa könnte platzsparend seitlich angebaut werden. „Wir setzen die Wünsche unserer Kunden immer in enger Zusammenarbeit um“, sagt Fickentscher.

„Um höhere äußere Radialkräfte im Antrieb aufnehmen zu können, haben wir die Lagerung der Abtriebswelle in den Flansch vorgezogen.“ Dies ist ein großer Vorteil zum Beispiel bei vorgespannten Riemenantrieben oder außenliegenden Zahnrädern, denn der Abstand zwischen Kraftangriff und Lager ist deutlich reduziert. Auch lassen sich die ABM Getriebe erweitern, um zusätzliche Systemvorteile zu schaffen. Durch den flexiblen Einbau und die zusätzliche Übernahme weiterer Aufgaben in der Anwendung entstehen Systemvorteile, zum Beispiel können mehrere Bewegungen mit nur einem hocheffizienten Motor umgesetzt werden. Das spart Kosten und verkürzt die Inbetriebnahme.

Anforderungen erfüllt

„Mit unseren Lösungen gehen wir stets auf die Anforderungen unserer Anwender ein“, verspricht Thoma. Dank der modifizierten Baukastenlösungen profitiert der Kunde von einer schnellen Verfügbarkeit. Der Engineering-Partner und Anbieter unterstützt die Hersteller so mit effizienten Antriebslösungen – ob diese in fahrerlosen Transportsystemen zum Einsatz kommen, in automatisierten Logistikanlagen mit Fördertechnik, Hebezeugen, Staplern oder in Kühllagern. ABM Greiffenberger bietet alles aus einer Hand. Der Komplettanbieter verfügt über mehr als zehn Jahre Erfahrung in den Anwendungen. „Über 500’000 dieser Antriebslösungen sind bei Unternehmen weltweit erfolgreich im Einsatz“, betont Ralf Fickentscher.

Bild oben: Auch in Anlagen für die Intralogistik von Industriebetrieben treiben Winkelgetriebemotoren Transporteinheiten zuverlässig und effizient an. Bildquelle: ABM Greiffenberger

Weitere Informationen: https://www.abm-antriebe.de/

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