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Azionamenti compatti del hub di ruota per le flotte della navetta

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Basato sulla foresta nera, la Germania, i produttori Framo Morat e Dunkermotoren del motore e del cambio producono i sistemi di azionamento compatti per i sistemi di trasporto driverless.

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I sistemi di trasporto Driverless sono risultato essere estremamente economici e produttivi. Per esempio, sono usati per distribuire le merci che sono selezionate nei grandi corridoi di spedizione del trasporto e di stoccaggio. I veicoli, citati spesso come veicoli guida automatici (AGV), inoltre sono utilizzati per trasportare le diverse parti e le componenti prefabbricate nelle stazioni di elaborazione nei corridoi di produzione e dell'assemblea. Funzionano solitamente autonomamente, facendo uso di tecnologia dei sensori specializzata per orientarsi all'interno del loro ambiente. I loro itinerari e destinazioni sono programmati e memorizzati in un computer incorporato e la energia elettrica per il motore di azionamento è fornita dalle batterie ricaricabili portate nel veicolo.

I veicoli compatti assicurano una vita utile lunga

AGVs è particolarmente produttivo ed economico se possono completare le distanze lunghe ed i periodi di funzionamento senza la ricarica ripetuta delle loro batterie. Ciò dispone le richieste speciali sulla loro progettazione e costruzione. In particolare, i veicoli e le componenti installati ivi devono essere leggeri e compatti. In particolare, i produttori del AGV richiedono la densità di alto potere ed il rendimento energetico dal sistema di azionamento. Come problema ulteriore, i veicoli di navetta sempre più più piccoli utilizzati per i sistemi di distribuzione in magazzini contengono poco spazio disponibile per questi azionamenti. Ciò significa che le unità di azionamento standard con i motori elettrici lungo un asse sistemati e ingranaggi cilindrici e ingranaggi planetari a più stadi non possono essere installato dovuto la loro lunghezza totale.

Conformemente ai requisiti dei produttori del AGV, il produttore Framo Morat dell'ingranaggio da Eisenbach ed il produttore Dunkermotoren del motore da Bonndorf hanno messo a punto e implementato un sistema particolarmente compatto dell'azionamento di CC. Gli ingranaggi del hub del sistema, che sono stati progettati da Framo Morat, sono una caratteristica particolarmente impressionante. Come Wolfgang Sühling, che è responsabile dello sviluppo degli azionamenti su ordinazione spiega a Framo Morat, questo è la prima volta che questa progettazione del cambio è stata utilizzata in un sistema di azionamento per un AGV: «Oltre alle sue dimensioni compatte, questa progettazione del cambio presenta ulteriori vantaggi decisivi, particolarmente per la ruota e trasmissioni a cinghia dentate che sono installate frequentemente in veicoli di navetta,» dice. Nelle trasmissioni a cinghia convenzionali o della ruota, in cui un'unità dell'ingranaggio planetario o un'unità dell'ingranaggio cilindrico è utilizzata, i grandi carichi radiali agiscono sui cuscinetti dovuto la distribuzione di carico nell'asse di sporgenza. I cuscinetti installati nel cambio devono potere resistere a questo. Tuttavia, i supporti dell'albero standard con i cuscinetti a sfera scanalati o i cuscinetti a rulli affusolati precaricati presentano alcuni svantaggi importanti. «Quando i cuscinetti a sfera sono sistemati molto attentamente dietro un altro, carichi radiali che agiscono sul cavo di sporgenza dell'estremità dell'asse agli alti carichi sopportanti. dovuto lo spazio sopportante congiuntamente al breve gioco del cuscinetto, che è dettato dalle limitazioni di progettazione, questo inoltre provoca una posizione propensa dell'albero di uscita e di diversi organi di trasmissione, per esempio il trasportatore planetario. Di conseguenza, gli ingranaggi durano molto rapidamente ed il tempo di impiego e l'affidabilità richiesto non possono essere garantiti. Inoltre, l'inclinazione delle emissioni sonore aumentate cause dell'asse. Sebbene le paia dei cuscinetti a rulli affusolati pretesi possano accomodare facilmente i più grandi carichi radiali, soffrono le perdite maggior sopportare di quanto i cuscinetti a sfera scanalati, particolarmente nella gamma parziale del carico. Inoltre, sono più grandi e più molto cuscinetti a sfera di quanto scanalati,» spiega Sühling. Per questo motivo, gli specialisti del cambio dalla foresta nera hanno cercato un'alternativa al dente cilindrico usuale ed ai cambi planetari che sono flangiati al motore elettrico.

La progettazione compatta tratta facilmente le grandi forze radiali

Gli ingranaggi di recente sviluppato del hub utilizzano i cuscinetti a sfera standard per assorbire gli alti carichi radiali. «La designazione di questa progettazione del cambio fornisce una comprensione nelle sue caratteristiche del progetto speciali. L'intero cambio può essere accomodato dentro un hub di ruota stretto,» riferisce Sühling. In questo tipo del cambio, l'albero motore e l'albero di uscita sono sistemati in modo coassiale, uno dentro l'altro. Le forze radiali si distribuiscono quasi centralmente fra i due cuscinetti a sfera tramite albero cavo. Il piccolo spazio fra i cuscinetti a sfera ha un effetto positivo sulla rigidezza di flessione dell'albero di uscita vuoto, che a malapena piega affatto.

Un cambio planetario trasmette le coppie di torsione fra l'azionamento e l'albero di uscita. Fornisce i rapporti richiesti della trasmissione per le velocità fra l'azionamento ed il lato dell'uscita. Per allegato elettronicamente ha controllato i motori di CC da Dunkermotoren, questi sono solitamente fra i = 20 ed i = 30. E perché il trasportatore planetario è inclinato soltanto ad un grado insignificante, il cambio funziona estremamente tranquillamente. Per rendere l'intero pacchetto dell'azionamento particolarmente compatto, un cambio smussato collega il motore di CC all'albero di entrata degli ingranaggi del hub. «Con questa combinazione, possiamo raggiungere il più piccolo spazio dell'installazione con la densità di energia massima,» sottoliniamo Stefan Tröndle, product manager a Dunkermotoren in Bonndorf. «La combinazione di nostri motori senza spazzola e elettronicamente controllati di CC con più di efficienza di 90% e della smussatura molto leggera e con poche perdite e dei cambi planetari ci permette di raggiungere l'alta efficienza molto per l'interi sistema di azionamento e così rendimento energetico di alta energia. Questo sistema di azionamento innovatore svolge un ruolo decisivo nel rendere i veicoli di navetta particolarmente redditizi,» aggiunge Tröndle.

Configurazione modulare su ordinazione

Le unità di azionamento sono configurate secondo i diversi requisiti dei produttori del AGV. Allo stesso tempo, usando il loro sistema modulare attuale, il motore ed i produttori del cambio possono assicurare i brevi termini di consegna e gli investimenti economici. Le due società possono combinare così le loro componenti standardizzate e modulari per creare il sistema di azionamento richiesto. A questo fine, Dunkermotoren fornisce i motori elettronicamente commutati di CC dalle sue serie della BG. Secondo il modello, funzionano con una CC V di 60 - di 10 V. Con le 24 tensioni di rifornimento di V, possono fornire un trasmettitore permanente di W 1100 e possono raggiungere un massimo di 2600 periodi di W in breve. Oltre ai modelli con commutazione integrata, le versioni con controllo di velocità incorporato o elettronica di posizionamento sono inoltre disponibili. L'elettronica integrata concede, per esempio, completi determinare i profili da immagazzinare e recuperare. I sistemi di autobus di CANopen, di Profibus o di EtherCAT forniscono della comunicazione dei dati i regolatori di più alto livello. Come componente modulare, Dunkermotoren offre i freni adatti per la rispettiva dimensione del motore. Come opzione, il produttore del motore può implementare la Sicuro-coppia di torsione-Fuori (STO) tramite software e controllo motorio. Ciò si accerta dell'operazione sicura degli azionamenti e degli aiuti per evitare i rischi per il personale e l'attrezzatura nelle situazioni critiche.

Gli ingranaggi del hub progettati da Framo Morat sono basati sulle componenti dell'ingranaggio dalla serie planetaria standard del cambio con le coppie di torsione nominali dell'uscita di fino a 350 nanometro. Il produttore del cambio da Eisenbach personalizza il contorno esterno dell'albero di uscita ed il supporto di coppia di torsione conformemente ai requisiti del cliente, per esempio con la dentatura standard per le cinghie dentate, dentatura cliente-specifica del asse-hub o come asse liscia con i fori della flangia per un cerchione.

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