Technologiegespräche – Raum für gemeinsame Entwicklung neuer Ideen

Anders als üblich, wenn Lenze ein Lastenheft erstellt und dies zur Realisierung der Lösung an Kübler übergibt, fanden zur gemeinsamen Lösungsfindung Technologiegespräche statt. Im Rahmen solcher Gespräche bietet Kübler seinen Kunden die Möglichkeit, alle Ideen zu Drehgeber Sensorik, zukünftigen Konzepten und den Anforderungen vonseiten der Maschinenbauer bzw. -anwender, offen und transparent zu besprechen. Dazu treffen sich in der Regel Ingenieure und Fachleute der beteiligten Unternehmen. Im Fall von Lenze und Kübler wurden im Technologiegespräch das gesamte Motorenkonzept bzw. die gesamte Bauteilkette in mehreren Workshops hinterfragt. Durch disruptive Lösungsansätze wie den Wechsel von einer in sich geschlossenen Komponente hin zu einem motorintegrierten System ergaben sich Kundenvorteile, die zunächst nicht absehbar waren und erst durch die entsprechenden Fragestellungen und in enger Zusammenarbeit möglich wurden. Prinzipiell findet in den Technologiegesprächen eine ganzheitliche Betrachtung statt, um eine Lösung zu entwickeln, die für die gesamte Wertschöpfungskette, vor allem auch mit Blick zum Anwender, Mehrwert bietet.

Als Ergebnis aus den Technologiegesprächen zwischen Lenze und Kübler resultierten kompakte und zukunftssichere Motoren von 0,12 kW bis 22 kW mit einem modularen und zu 100 % integrierten magnetischen Drehgebersystem.

Neue Abschirmtechnologie

Dieses Ergebnis brachte allerdings zunächst mehrere größere Herausforderungen mit sich: Die Antriebslösungen von Lenze beinhalten häufig eine elektromagnetische Bremse, um die Maschine beispielsweise im Stillstand zu halten. „Das integrierte Gebersystem muss ohne Einschränkungen auch in Kombination mit einer Bremse funktionieren, damit wir unseren Kunden weiterhin einen modularen Baukasten ohne funktionale Einschränkungen anbieten können“, erklärt Florian Breker, Produktmanager bei Lenze und für die neuen Motoren zuständig. Einen magnetischen Drehgeber, gelagert oder als Sensormodul, in unmittelbarer Nähe einer solchen Bremse zu installieren oder in einen Motor zu integrieren, erschien zunächst unmöglich. Doch dann wurde eine innovative Abschirmtechnologie, die unter anderem auf FEM-berechneten Simulationen basiert, gefunden. Sie reduziert das Störfeld der Bremse im Bereich der Sensorik bei allen Motorbaugrößen auf unkritische Werte (Bild 3). Somit konnten Lenze und Kübler weiterhin an ihrem disruptiven Lösungsansatz festhalten.

Eine Lösung für 500 Motorenvarianten

Ein gesetztes Ziel war es, mit so wenig Sensorvarianten wie möglich die gesamte Motorenplattform mit 500 Varianten von Lenze abzudecken. Dazu folgte man der Idee eines Baukastens, der aus einem Sensorkopf und zwei unterschiedlich großen Magnetringen mit passender Abschirmung besteht. Das Ergebnis umfasst eine separat abgesetzte Elektronik, die nicht mehr im Sensorkopf untergebracht ist, sondern in einem Elektronikmodul, das nun in einem Klemmkasten montiert wird (Bild 1). So ist ein kompakter Sensorkopf entstanden, der für alle Motorvarianten von Achshöhe 63 mm bis 180 mm eingesetzt werden kann. Aufgrund des entwickelten Sensor-Baukastens kann Lenze die Produktion standardisierter, flexibler und kundenorientierter gestalten. Je nach Anforderung des Kunden muss lediglich das Elek tronikmodul im Klemmkasten eingesetzt bzw. ausgetauscht werden. Ein separater Drehgeber muss nicht mehr bestellt werden. Die Schnittstellen HTL, TTL mit und ohne Null-Impuls sowie alle Strichzahlen von 128 bis 2 048 werden abgedeckt. Weitere Strichzahlen sind durch Varianten der Klemmkastenmodule leicht umsetzbar. Zukünftige digitale Drehgeberschnittstellen lassen sich durch die Weiterentwicklung des Elektronikmoduls im Klemmkasten einfach umsetzen.