Lean-Getriebemotoren robust und platzsparend
Am Puls der Zeit agieren
Um Bauteile nach dem 3D-Druck zu entpulvern, entwickelt Solukon Maschinenbau Depowdering-Anlagen. Für ein kompaktes Zwei-Achs-Schwenksystem benötigte der Maschinenbauer leistungsstarke, robuste und vor allem platzsparende Antriebe. Stöber lieferte neben Lean-Kegelradgetriebemotoren auch den kompakten Lean-Planetengetriebemotor. Die encoderlose Motorbaureihe stellt eine preiswerte und robuste Alternative zum Servomotor dar.
 Stöber Lean-Kegelrad- und Lean-Planetengetriebemotoren sind kompakt und effizient.
Stöber Lean-Kegelrad- und Lean-Planetengetriebemotoren sind kompakt und effizient.Bild: STÖBER Antriebstechnik GmbH + Co. KG, Solukon Maschinenbau GmbH/Jo Teichmann Fotografie

Die Innenräume von im Strahlschmelz-Verfahren gedruckten Metallteilen sind nach dem Druckprozess voll mit Pulver. Für alle nachfolgenden Bearbeitungsschritte und für die spätere Verwendung müssen die Werkstücke davon befreit werden. „Vor Einführung der Solukon-Anlagen geschah dies manuell durch Schütteln, Klopfen oder Aussaugen“, beschreibt Andreas Hartmann, der 2015 zusammen mit Dominik Schmid Solukon gegründet hat. „Bei komplex geformten Bauteilen ist das schwieriger, besonders wenn sich im Inneren der Bauteile ein Labyrinth an Kanälen befindet. Hier muss das Entpulvern automatisiert ablaufen.“

Das inhabergeführte Unternehmen ist international tätig und entwickelt, montiert und vertreibt smarte und hoch automatisierte Anlagen und zugehörige Peripheriegeräte für das Postprocessing der additiven Fertigung. Alle Entpulverungsanlagen basieren auf Solukons Smart-Powder-Recuperation-Technologie, kurz SPR: Durch automatisiertes Schwenken um zwei Achsen sowie gezielte Schwingungsanregung – sprich Vibration – wird das Pulver fließfähig. Damit läuft es selbst aus sehr feinen Kanälen sicher und kontrolliert ab – und dem Prozess wieder zu. Die SFM-AT350 gehört zu den neuesten Entwicklungen bei den Depowdering-Systemen. Solukon hat sie im Herbst 2021 auf den Markt gebracht. „In die Entwicklung konnten wir sowohl unsere eigene langjährige Erfahrung als auch das Feedback unserer Kunden aus Branchen wie Luft- und Raumfahrt, Medizintechnik und Automotive einfließen lassen“, sagt Hartmann. Die Anlage eignet sich für bis zu 60 Kilogramm schwere und bis zu 420mm hohe Bauteile. Der Anwender profitiert von einer Zeitersparnis von bis zu 90 Prozent im Vergleich zu manuellen Reinigungsverfahren.

STÖBER Lean-Kegelrad- und Lean-Planetengetriebemotoren – kompromisslos effizient.
STÖBER Lean-Kegelrad- und Lean-Planetengetriebemotoren – kompromisslos effizient.Bild: STÖBER Antriebstechnik GmbH + Co. KG, Solukon Maschinenbau GmbH/Jo Teichmann Fotografie

Kompakte Antriebe

„Die SFM-AT350 zeichnet sich durch ein besonders geringes Kammervolumen und einen kompakten Aufbau aus. Das war uns ein großes Anliegen, um die Inertisierungszeit und benötigte Menge an Inertgas möglichst gering zu halten. Um einen kompakten Aufbau zu erreichen, benötigten wir bei der Entwicklung besonders platzsparende Antriebslösungen, sowohl für die Endlosrotation des Drehtellers, auf dem das Bauteil befestigt ist, als auch für den horizontal beweglichen Schwenkarm“, erklärt Hartmann.

Auf einer Messe lernte Andreas Hartmann Udo Cyrol kennen, den Leiter des Stöber Vertriebscenters Süd-Ost. „Bisher kamen in den Entpulverungsanlagen Servoantriebe zum Einsatz. Um nun noch kompakter bauen zu können, ohne an Leistung zu verlieren, empfahlen wir unseren sensorlosen Lean-Getriebemotor“, berichtet Cyrol. Die Vorteile: Ein hochpräzises Planetengetriebe sowie ein Kegelradgetriebe kombiniert mit einem energieeffizienten, encoderlosen und robusten Lean-Motor – besonders effizient für passgenaue, kompakte Maschinenkonzepte. Die Argumente überzeugten den Maschinenbauer aus Augsburg. Dazu kommt: Mit Wirkungsgraden bis zu 96 Prozent erreichen die Motoren die Effizienzklasse IE5. Damit ist Solukon schon jetzt auf einem Technologiestand, der erst in einigen Jahren gefordert sein wird.

 Solukon steuert die Lean-Planetengetriebemotoren sowie die Lean-Kegelradgetriebemotoren mit dem Antriebsregler SC6 an, der bei dieser Anwendung als Doppelachsregler ausgelegt ist.
Solukon steuert die Lean-Planetengetriebemotoren sowie die Lean-Kegelradgetriebemotoren mit dem Antriebsregler SC6 an, der bei dieser Anwendung als Doppelachsregler ausgelegt ist. Bild: STÖBER Antriebstechnik GmbH + Co. KG, Solukon Maschinenbau GmbH/Jo Teichmann Fotografie

Komplett ohne Encoder

Mit dem Stöber Lean-Getriebemotor lassen sich Drehzahl und Drehmoment stufenlos vom Stillstand bis zur Maximaldrehzahl bei voller Drehmomentkontrolle regeln – dabei arbeitet er komplett ohne Sensorelemente. „Damit ist auch nur ein einfach geschirmtes Standard-Leistungskabel erforderlich“, beschreibt Cyrol. Das reduziert den Aufwand für die Installation deutlich. Lean-Getriebemotoren eignen sich so für Automatisierungsaufgaben, die Schwingungen und Vibrationen beinhalten – wie bei der Depowdering-Anlage von Solukon. Trotz Verzicht auf einen Encoder im Motor liegt die Drehzahlabweichung bei weniger als einem Prozent, die Positioniergenauigkeit bei ±1. „Da der Encoder entfällt, eignet sich die Lean-Getriebmotorenbaureihe insbesondere für dynamische Automatisierungsaufgaben“, sagt Cyrol.

Effizienter Doppelachsregler

Ansteuern lassen sich die Lean-Getriebemotoren bei Solukon mit dem SC6, einem 45mm breiten Antriebsregler mit integrierter Leistungsversorgung. Bei dem Maschinenbauer ist dieser als Doppelachsregler mit einem Ausgangsnennstrom bis 2 x 19A im Einsatz. Das kompakte Stand-Alone-Gerät eignet sich für antriebsbasierte Anwendungen mit bis zu vier Achsen.

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