Pagina 49 van: Aandrijftechniek – nummer 2 – 2019
49
Groot koppel bij hoog toerental
De gecombineerde draai-/freesbewerking is voor de fabri-
kanten van draaitafels een bijzonder grote uitdaging. Enerzijds
moeten in de freesmodus posities dynamisch en nauwkeu-
rig worden bereikt, en contouren baanvast worden gevolgd.
Anderzijds moeten er tijdens de draaibewerking zo hoog moge-
lijke snijsnelheden c.q. toerentallen worden bereikt. De fabri-
kanten van draaitafels worden soms van de ene generatie op
de andere geconfronteerd met de eis dat het toerental dient te
worden verdubbeld. Vanuit het perspectief van de ontwikkelaar
van torquemotoren is 800 min-1 bij een tafeldiameter van meer
dan 500 mm in technisch opzicht al zeer veeleisend, omdat de
elektrische wisselfrequenties van de hoogpolige motoren in dit
geval zeer sterk stijgen. Parallel hieraan neemt de opwarming
van de motoren toe, met alle negatieve gevolgen voor de totale
aandrijving, inclusief verandering van de lagervoorspanning en
-stijfheid.
Dr. Wolfgang Heinrich, senior engineer bij het bedrijfson-
derdeel Industrie 4.0 van Schaeffl er, vult aan: “Voor dit segment
hebben wij de motoren uit de serie RKI op de markt gebracht.
Bij de ontwikkeling daarvan lag het accent op verhoging van
het typische lage toerentalspectrum van de torquemotoren,
zonder dat het koppel hoefde te worden gereduceerd. Daartoe
zijn de RKI-motoren uitgerust met een tandspoelwikkeling en
gelamineerde rotors die de wervelstroomverliezen beperken. Bij
de hoge vermogensdichtheid die tegenwoordig is vereist moet
je tot de grenzen van de bedrijfsmogelijkheden van de motoren
kunnen gaan.”
Laag geluidsniveau
Met de verdere ontwikkeling van de CT-scanners zijn ook
de toerentallen van de motoren met een diameter van circa 1 m
gestegen. Bij deze diameters in combinatie met het hoge aantal
polen leidt 300 min-1 al tot zeer hoge elektrische wisselfrequen-
ties. Zonder aanpassing van de motoren kunnen de stoorkrachten
met hogere frequenties de totale mechaniek van de motoren en
de computertomograaf een zodanige impuls geven, dat trillin-
gen duidelijk hoor- en voelbaar zijn. Klanten eisen daarom dat
aandrijvingen in computertomografen een geluidsniveau van
duidelijk minder dan 70 db (A) hebben. Schaeffl er maakt ook
hier gebruik van speciaal gemodifi ceerde motortopologieën om
te voldoen aan de strenge eisen van de branche.
De trend van een hoog vermogensrendement en hoge nauw-
keurigheid heeft ertoe geleid dat de klanten tegenwoordig motor
en lagering als functionele eenheid zien. Heinrich: “Hierdoor is het
voor ons mogelijk om klanten de motortopologie aan te bieden
die het meest geschikt is voor de applicatie, en deze topologie
vervolgens nauwkeurig af te stemmen op de aandrijftaak. Door
de samenwerking met de experts van Schaeffl er op het gebied
van draaitafellagers zijn wij in staat om al in de conceptfase
FEM-simulaties uit te voeren met een hoge detailleringsgraad.
Daarbij wordt met name rekening gehouden met de thermische
en mechanische wisselwerking tussen de motor en de lagering.
Dat is een zeer groot voordeel.” Weber voegt toe: “Veel fabrikanten
van besturingen ontwikkelen ook torquemotoren, maar er zijn
op de markt maar zeer weinig fabrikanten van torquemotoren
die ook lageringen ontwikkelen. Veel nieuwe projectaanvragen
zijn vooral gericht op deze meerwaarde.”<
www.schaeffl er.nl
De trend van een hoog
vermogensrendement
en hoge nauwkeurigheid
heeft ertoe
geleid dat de klanten
tegenwoordig motor en
lagering als functionele
eenheid zien
Dr. Wolfgang Heinrich: “De omgevingsconstructie moet afgestemd
zijn op de direct drive”
Thomas Weber:
“Het is lonend om
te investeren in de
ontwikkeling van de
torquemotor”
47-48-49_torquemotor.indd 49 11-03-19 16:23