Energieeffiziente Antriebstechnik

Dr.-Ing. Jörg Eidam

Dr. J. Eidam - Stark am Standort Bayern

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Standorte in Nördlingen Glashütter Straße 2-6 Seit 1945 Spanende Fertigung Technische Verwaltung und Vertrieb Fritz-Hopf-Straße Seit 1993 Montage Logistikcenter Spanende Vorfertigung Kaufmännische Verwaltung

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Einzelkomponenten

Kundengetriebe Standardgetriebe

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SPN in Kürze

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Entwicklung und Herstellung von hochwertigen Getrieben, Zahnrädern und Zahnstangen und mechatronischer Antriebstechnik

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300 Mitarbeiter, davon 27 Azubis

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DIN ISO 9001:2008

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Projektierung, Auslegung, Berechnung, Konstruktion, Prototypen, Tests, Nullserie, Serie

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Beispiele für Energieeffiziente Antriebstechnik 1. Zahnstangen 2. Low-Loss-Verzahnung 3. Planetengetriebe 4. Bewegungen Dr. J. Eidam - Stark am Standort Bayern

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Zahnstangen Einsatz, wenn aus einer Rotationsbewegung (z. B. des Motors) eine translatorische Bewegung erzeugt wird

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Zahnstangen

Einsatz einer Zahnstange zum Beispiel an einem Portalrobotern Quelle: www.kuka-robotics.com

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Zahnstangen Verzahnungen bieten von Haus aus einen sehr guten Wirkungsgrad (>96%) Kein Schlupf!

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Zahnstangen durch geschliffene Oberfläche -Oberflächengüte Ra 3,2µm zu 0,3µm -Bis zu 30% Verbesserung

25mm

-Effizienzverbesserung

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Low-Loss-Verzahnung


Kunststoffzahnräder können trocken laufen




Kunststoffzahnräder bieten Vorteile im Geräuschverhalten gegenüber Stahlzahnrädern




Halbierung der Verluste beim Einsatz von Kunststoffverzahnungen

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Low-Loss-Verzahnung

Evolventen-Verzahnung - Low-Loss-Verzahnung Dr. J. Eidam - Stark am Standort Bayern

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Evolventen-Verzahnung - Low-Loss-Verzahnung Bild: Handtmann-Elteka

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lastabhängige Verzahnungsverluste lastabhängige Lagerverluste lastunabhängige Verzahnungs- und Lagerverluste

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Planetengetriebe Planetengetriebe:
Wirkungsgrad >96%
Ölgeschmiert für hohe Drehzahlen

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Planetengetriebe im Schnitt: Ölgeschmiert für hohe Drehzahlen

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Folge: Sehr gute Dichtung nötig

Reibung! Bild Mitte und rechts: Simrit.de Dr. J. Eidam - Stark am Standort Bayern

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Alternative: Berührungslose Dichtung (Labyrinth) und Fettschmierung Wirkungsgrad steigt von 96% auf 97% Rechenbeispiel: Bei 2000W: nicht 80W Verlust sondern nur 60W! Ersparnis: 175 KWh pro Jahr Dr. J. Eidam - Stark am Standort Bayern

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Bewegungen ψ

Mechatronische Antriebstechnik: Bewegungen werden im Speicher eines Servoantriebs als Software abgespeichert und können einfach geändert werden.

QuelleCZsoft.de

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Motorerwärmung als Folge der Bewegung

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Verluste im elektrischen Antrieb

Pein

Pab

Kupferverluste (Ohm‘sche Verluste) Pv = I² . R

Mechanische Verluste (z.B. Reibung) Eisenverluste (Wirbelstrom)

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Mathematische Grundlagen

Parabel-Ast Parabel-Ast f(z)=2z2 f(z)=1-2(z-1)2 f‘(z)=4z f‘(z)=-4(z-1) f‘‘(z)=4 f‘‘(z)=-4

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Blatt 21

Mathematische Grundlagen

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Wirkung des Effektivwertes auf die Motorerwärmung

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Energieeffiziente Antriebstechnik Bereits hoher Standard erreicht
Weitere technisch Verbesserungen sind möglich
Mithilfe und Wollen des Kunden sind wichtig


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SPN Stark am Standort Bayern Investitionen in Forschung und Entwicklung
Exzellente Qualität der Produkte





Eingehen auf Kundenwünsche

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Dr.-Ing. Jörg Eidam Glashütter Straße 2 - 6 86720 Nördlingen Tel. 09081-214-105 Fax 09081-214-111 E-Mail [email protected]