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Die flexible Intralogistik von morgen ist intelligent

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Aus der Umsetzung der intralogistischen Funktionen und der wirtschaftlichen Verwert- oder Realisierbarkeit der Fördermatrix resultieren hohe Anforderungen an die Aktoren beziehungsweise Antriebs- und Steuerungstechnik der einzelnen Fördermodule. Der begrenzte Platz führt dazu, dass hoch integrierte Antriebskonzepte mit hoher Leistungsdichte und hoher Effizienz zur Begrenzung des Verlustwärmeeintrags (Motoren und Umrichter) notwendig sind. Selbstverständlich müssen die Antriebe zudem auch die technischen Voraussetzungen erfüllen, um die intralogistischen Funktionen präzise ausführen zu können. Dazu gehören sowohl ein dynamischer, drehzahlsynchroner Betrieb mehrerer Förderantriebe (zum Beispiel beim Fördern oder Sequenzieren) als auch ein exaktes Ausrichten/Positionieren der Schwenkantriebe (zum Beispiel beim Drehen). Aufgrund der vielen einzelnen Fördermodule dürfen diese zudem nicht zu kostenintensiv sein, um das System wirtschaftlich betreiben zu können.

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Kompakter Direktantrieb mit sehr hoher Leistungsdichte

Angelehnt an das Basisprinzip eines Verniermotors wurde beim Prototypen des neu entwickelten Förderantriebs der Motor des Förderkonzepts weiterentwickelt. Die Technologie ermöglicht ein hohes Drehmoment auch bei niedrigen Drehzahlen und erfüllt somit ideal die Anforderungen der Fördertechnik. Auf ein Getriebe kann gänzlich verzichtet werden. Der Motor ist darüber hinaus als Außenläufer ausgeführt, bei dem die mittlere Achse steht und die rotatorische Energie direkt über die drehende Außenhülle des Motors auf das Transportgut übertragen werden kann. Diese und weitere konstruktive Besonderheiten, wie zum Beispiel ein spezielles Design für eine gute geberlose Regel- und Beobachtbarkeit, führen zu einem kompakten Direktantrieb mit sehr hoher Leistungsdichte, hoher Überlastfähigkeit und einer guten Energieeffizienz.

Gespeist wird der Motor durch einen ebenfalls neuen Umrichter beziehungsweise Wechselrichter, der ins untere Teil des Fördermoduls integriert ist. Eine spezielle geberlose Regelung des Motors ersetzt den Einsatz eines Dreh- und Lagesensors, der durch seinen Preis nicht nur die Wirtschaftlichkeit aufs Spiel setzen würde, sondern darüber hinaus noch zu viel Platz einnimmt und besonders störempfindlich ist. Weiterer Vorteil: Die geberlose Regelung des Motors erfüllt die Anforderungen einer hohen Drehzahlgenauigkeit, Positionierfähigkeit und Dynamik, wodurch die drehzahl- und lagesynchronen Bewegungen mehrerer Module im Verbund ermöglicht werden. Für den Austausch von Informationen sowie für das dezentrale Produktrouting sind die einzelnen Förderantriebe untereinander und mit den an der Fördermatrix angeschlossenen Förderelementen vernetzt. Neben dem Datenaustausch findet auch ein optimierter Energieaustausch statt: Hier kann die Bremsenergie von Transportgütern zur Beschleunigung eines anderen direkt weiterverwendet werden. Durch den Verzicht auf Getriebe und Geber und durch das neuartige Design des Motors und des Wechselrichters können die Systemkosten signifikant reduziert werden, sodass die Vision eines wirtschaftlichen Betriebs einer Fördermatrix in greifbare Nähe rückt. ■

* Heiko Stichweh, disziplinarischer Leiter des Bereichs Innovation und Matthias Theßeling Doktorand bei der Lenze SE in 31763 Hameln, Tel. (0 51 54) 82-0, sales.de@lenze.com

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