Für eine Bohrschrauber-Anwendung für Erdarbeiten hat die SPN zusammen mit seinem Kunden ein vierstufiges Getriebe entwickelt. Es besteht aus einer Antriebsstirnradstufe und einem dreistufigen Planetengetriebe. Das Getriebe sorgt für die effektive Übertragung der Motorleistung auf das Werkzeug, das die Erdverankerungen eindreht. Dies ermöglicht es dem Gerät, auch in harten Böden oder bei Widerstand durch Wurzeln oder Steine zu arbeiten, ohne dass der Motor überlastet wird. Durch die effiziente Kraftübertragung und optimale Anpassung der Drehzahl kann das Gerät energieeffizienter arbeiten. Eine kompakte Bauweise erhöht die Mobilität und Flexibilität auf der Baustelle und erleichtert den Zugang zu schwer zugänglichen Bereichen.
Unternehmen
SPN Schwaben Präzision auf der SPS 2024 in Nürnberg
Die SPS – smart production solutions ist das Branchenhighlight der Automatisierungsbranche und bildet mit ihrem einzigartigen Konzept das komplette Spektrum der smarten und digitalen Automation ab – vom einfachen Sensor bis hin zur intelligenten Komplettlösung.
Mit aktueller Technologie und ausgeprägter Innovationsstärke ist die SPN in der Lage, entscheidende Impulse in Richtung Zukunft zu setzen: im Hinblick auf mehr Qualität, mehr Flexibilität, vor allem aber mehr Produktivität. Die SPN Schwaben Präzision ist der technologieunabhängige Antriebsdesigner mit eigener Hochleistungsfertigung. Mit SPN-Drive Monitoring wird die digitale Getriebeüberwachung möglich und bietet viele Vorteile.
Vom 12. bis 14. November 2024 stellte die SPN Schwaben Präzision ihre kundenspezifischen Getriebelösungen auf der SPS in Nürnberg vor.
Für Automatisierungslösungen sind kurze Taktzeiten, robuste Technik, verschleißfreie Oberflächen und kompakte Bauformen von jeher relevant. Anwendungsbereiche in schwierigen Umgebungsbedingungen wie Reinraumanforderungen oder Korrosions- und Säurebeständigkeit werden bei der Auslegung der kundenindividuellen Getriebe von SPN berücksichtigt.
Mit SPN-Drive Monitoring und eigens entwickelten Sensoren setzt das Unternehmen auf innovative und zukunftsgerichtete Trends in der Digitalisierung von kundenspezifischen Antriebslösungen.
An der diesjährigen SPS zeigte das Unternehmen unterschiedliche und besondere Anwendungsbeispiele mit den dazu speziell entwickelten Antriebs- und Getriebelösungen.
Eine SPN Stirnrad- und Planetengetriebekombination unterstützt bei Erdbohrarbeiten.
Technische Daten des Bohrschrauber-Getriebes:
- 1-Phasen Innenläufer-Permanentmagnetmotor (IPM)
- Drehgeschwindigkeit ~ 6,5 U/min
- ges. Getriebeübersetzung i = ca. 1160:1
- Verdrehspiel =10'
- Abtriebsdrehmoment T2 = 5.000 Nm
- passend zum Anbau ein einen Hocheffizienter Bürstenloser digitaler IPM-Motor mit eingepresstem Ritzel zum Antreiben der Getriebeeinheit
- Integrierter Controller, der den Motor immer mit der optimalen Spannung und Frequenz versorgt. Dadurch kann die Maschine über einen großen Lastbereich mit vollem Drehmoment laufen, ohne dass die Drehzahl abfällt.
- Eingebautes Kommunikationsmodul für Bluetooth- oder WiFi-Schnittstelle.
- Die Funktionen werden ergänzt durch die Fernprotokollierung von Projekten und Drehmomentwerten. Flottenmanagement, Maschinenstatus und Service-/Betriebsprotokolle.
Das schaltbare mehrstufige SPN Stirnradgetriebe für präzise Wartungsarbeiten
Das Endprodukt ist eine vielseitige tragbare Bohrmaschine. Der Einsatz modernster Servomotoren und eine benutzeroptimierte Steuerungsschnittstelle ermöglichen eine einfache und sichere Bearbeitung.
Verschiedene Arbeiten wie Bohren oder Planzudrehen erfordern unterschiedliche Drehzahlen und Drehmomente. Ein Getriebe ermöglicht eine präzise Anpassung dieser Parameter, um die spezifischen Anforderungen jeder Aufgabe zu erfüllen. So kann für das Bohren mit hohen Drehzahlen, aber geringeren Drehmoments und für das Plandrehen mit niedriger Drehzahl bei höherem Moment umgeschaltet werden. Das mehrstufige Getriebe erlaubt den Wechsel zwischen verschiedenen Übersetzungen. Dies ist besonders nützlich, wenn verschiedene Arbeiten auf einer Maschine durchgeführt werden sollen.
Vorteile:
- Anpassung der Drehzahl und des Drehmoments
- Verbesserte Leistungseffizienz
- Vielseitigkeit durch Gangwechsel
- Kompakte Bauweise
- Erhöhte Kontrolle und Präzision
Technische Daten des Getriebes
| Max. Antriebsdrehzahl | 3600 min-1 |
| Nenndrehmoment Abtrieb |
T1 = 54 Nm T2 =165 Nm |
| Übersetzung | i1 = 11,999 i2 = 36,756 |
| Gewicht | mit Motor 22,3 kg |
| Lebensdauer | ca. 9500 Std. |
Mit SPN-Drive Monitoring den Überblick behalten
Ein zentrales Exponat auf der SPS war eine Getriebelösung inklusive eines berührungslosen Drehmomentsensoren.
- Schmaler und kompakter Sensor: Platzsparendes Design, ideal für enge Einbauverhältnisse
- Attraktiver Preis sorgt für die Eignung im Serieneinsatz (Faktor 5-10 günstiger zu konventionellen Drehmomentmesswellen)
- Unterbrechungsfreier Betrieb: Misst das Drehmoment ohne Eingriff in die zu messende Welle
- Besucher können spielerisch am Hebel ziehen und so das Drehmoment direkt beeinflussen
- Drehmoment wird in Echtzeit auf einem Monitor als Graph dargestellt
- Wartungsfreier Betrieb dank berührungsloser Technologie
Die SPN zeigte den Besuchern auf der SPS mit diesem Exponat eine innovative Lösung für die präzise, kosteneffiziente Drehmomentüberwachung in Getrieben mit einem interaktiven, verständlichen und anschaulichen Modell, das direkt vor Ort ausprobiert werden kann.
Zusätzlich war ein überwachter Antriebsstrang vor Ort, der eine extrem kompakte Bauweise des Drehmomentsensors für Wellen mit einem ø15mm hat, präzise Drehmomenterfassung auch bei rotierenden Wellen und Innovative, drahtlose Sensorknoten mit minimalem Installationsaufwand ermöglicht und keine physischen Verbindungskabel nötig macht. Der Sensor misst zuverlässig Temperaturen und Getriebeschwingungen. Die Sensordaten werden direkt und kabellos in die Cloud gesendet. Der Sensorknoten arbeiten autonom und benötigen keine permanente Wartung. Sie sind energiesparend und umweltfreundlich (2 Jahre Laufzeit und dann wiederaufladbar)
Die laufende Analyse der Messwerte ermöglicht eine Echtzeit-Datenverarbeitung mit direktem Feedback zur Anlagenleistung. Verschiedene Analysealgorithmen gebend Erkenntnis über den Gesundheitszustand des Getriebes. Die Benutzer erhalten eine sofortige Auswertung und Diagnosen zur Anlagenintegrität über eine von SPN bereitgestellt Website jederzeit und von überall abrufbar
Somit sind potenzieller Fehler am Prozess oder Antrieb frühzeitig erkennbar.
Das SPN Drive Monitoring Konzept vereint damit die Kompetenz der Entwicklung von kundenspezifischen Getrieben, der Überwachung von Feldtests und deren Auswertung, sowie die Serienlieferung in einer hochmodernen Fertigung unter einem Dach. Die digitale Unterstützung und Auswertung der Validierung im Einsatz führt zu schnelleren und umfangreicheren Informationen unter Realbedingungen und erhöht somit die Serienhaltbarkeit der Antriebe und macht einen möglichst ressourcenschonenden Entwicklungsprozess möglich. Das SPN Drive Monitoring System kann auch vor der Entwicklung eines Getriebes zur Analyse der reellen Belastungsdaten in einem Antriebsstrang verwendet werden. Mit den reellen Belastungsdaten lässt sich die Getriebebaugröße noch genauer auf den Anwendungsfall abstimmen, was eine Kosten- und Ressourcenersparnis zur Folge hat.
Die SPN-Expertise für kundenindividuelle Antriebslösungen
Basis für eine technisch leistungsstarke wie wirtschaftlich effiziente Umsetzung bei SPN Schwaben Präzision ist der Zugriff auf eine breite Palette bewährter Systemkomponenten.
Darauf aufbauend ist die SPN Schwaben Präzision in der Lage, erwiesene Qualität mit langjähriger Lebensdauer zu verbinden und Zeit- und Kostenaufwände zu minimieren.
Die bewährte Kompetenz im Bereich von Verzahnung und bei der Getriebeauslegung ist branchenübergreifend und bietet den Kunden die Möglichkeit, von den Erkenntnissen zu profitieren, die SPN aus ihrer Entwicklungsarbeit für andere Industriezweige gewinnt.
So entwickelt die SPN Getriebelösungen für unterschiedliche Branchen wie
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