12 titelstory – Antriebstechnik konstruktionspraxis Spezial – 2013

Laufruhe istunser DingDer Bremerhavener elektromotorenherstel-ler rotek ist spezialist für hochwertigesynchron-Kleinmotoren. Den Neuesten hatsich konstruktionspraxis angeschaut.

Erfolgsgeschichten verlaufen nichtgeradewegs aufwärts und am Endehat der Erfolg meist mehrereVäter.

Der Aufstieg des Bremerhavener Elekt-romotorenherstellers Rotek zu einemanerkannten Spezialisten für individuellgefertigte hochwertige Synchron-Klein-motoren und Getriebemotoren für spe-zifische Einsatzgebiete ist ein gutes Bei-spiel dafür.Heute liefert das Unternehmen seineenergieeffizienten Motoren in viele

Antrieben sagen, nach dem Einbaubrauche man sich nicht mehr um sie zukümmern.“ Anforderungen an Antriebeändern sich. So begann KlausTreuschvor einigen Jahren mit der Entwicklungeines neuen Motortyps.Oft entstehen bahnbrechende Erfin-dungen aus notwendigen praktischenÜberlegungen. Der Rosync des Elekt-rokleinmotorenherstellers ist ein sol-ches Produkt. Er ist der erste energieef-fiziente Elektrokleinmotor fürWechsel-stromanwendungen weltweit.Den hervorragendenWirkungsgraderreichten die Entwickler durch neueMaterialien und eine besondere Stator-konstruktion.So kommen Hochleistungs-Ringmag-nete aus kunststoff-gebundenem Sel-tenerde-Material zum Einsatz. DasEisen im Stator wurde auf das notwen-dige Minimum reduziert, um möglichstviel Platz für die Spulen zu erhalten.OptimierteWickelköpfe verringern dieWicklungsverluste, was mit zu dem ver-bessertenWirkungsgrad beiträgt.Das Ergebnis ist eine außergewöhnlicheEffizienz, auch was denVerbrauch anRohstoffen betrifft. Als GreenDriveTechnology wurde diese Konstruktioninzwischen patentiert.

Der neue MotorDoch man kann es bei Rotek nicht las-sen innovativ zu sein und hat wiedereinen neuen Motor entwickelt: Dieneue Synchronmotorengeneration heißtRoslyde.Was aber stößt die Pro-duktentwicklung bei Rotek an?KlausTreusch erklärt das so: Ideenbündeln intern, Marktwünsche vonaußen. Die Bedingungen: Es muss vonaußen initiiert werden und es mussintern möglich sein. Die Randbedin-

Dipl.-Ing. Ullrich Höltkemeier ist Autor beikonstruktionspraxis

Länder Europas und sogar nach China.Das Baukastensystem mit inzwischenmehr als hunderttausend Standardvari-anten läßt kaumWünsche offen. „Diesehohe Flexibilität, unbürokratischeAbwicklung und kurze Lieferzeiten wis-sen unsere Kunden zu schätzen,“ istsich RolfTreusch sicher, verantwortlichfür den kaufmännischen Bereich. Diewichtigste Basis für ein erfolgreichesUnternehmen ist jedoch die Pro-duktqualität – und hier gibt sich KlausTreusch kompromisslos: „Wir verkau-fen Sicherheit und sind stolz drauf,dass unsere Kunden von unseren

Dipl.-Ing. Ullrich Höltkemeier

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gung: Es muss in den Baukasten passenund es muss im Kostenrahmen liegen.„Um nun für den neuen Motor einmöglichst leises und vibrationsarmesLaufverhalten zu erreichen, haben wirhauptsächlich an zwei Stellschraubengearbeitet: Reduzierung der Auswir-kung der magnetischenWechselfelderund Minimierung des für Synchronmo-toren typischen Rastmoments,“ berich-tet er weiter.Da der Rotor zwischen zwei Spitzengeschliffen wird, ist er bereits so gutgewuchtet, dass kein weiterer Arbeits-gang notwendig ist. Auch im Bereichder Motorlager waren keine Änderun-gen notwendig, da wir stets hochwerti-ge Kugellager mit Spezialschmierungeinsetzen. Auf die symmetrische Lage-rung achten wir bei der besonders prä-zisen Bearbeitung der Lagerschilde.

Ganz geräuschlos gibt es nichtDer Antrieb ist das Herz jeder Maschi-ne. Deshalb ist die Qualität des einge-setzten Motors von entscheidenderBedeutung.Was aber macht bei einemElektromotor eigentlich Lärm? Zuersteinmal hat man immer Unwuchten, dasführt zu Frequenzen identisch mit derDrehzahl. Auch wenn man sich vielMühe beim Auswuchten gibt, ist daimmer noch ein Staubkorn. Das nächs-te ist dann meistens die Belüftung. Dader Ryslyde durch seinen gutenWir-kungsgrad lüfterlos läuft, wird dieseunangenehme Geräuschquelle vermie-den.Auch die Lager erzeugen Schwingun-gen, je präziser desto weniger, aber dasist auch eine Preisfrage. Absolutgeräuschlose Getriebe sind nicht konst-ruierbar. Neben der Präzision spielt vorallem die Art derVerzahnung eine

wesentliche Rolle bei der Geräuschent-wicklung. Und dann kommt das ganzeDrumherum ins Spiel, z.B. Gehäusewirken als Resonanzkörper.KlausTreusch erklärt dies so: „ErsterAnsatzpunkt für Geräusche ist derMotor selbst als Erreger von Schwin-gungen. Natürlich hängt dasGeräuschniveau eines Antriebs auchentscheidend von den mechanischenKomponenten wie den Getrieben ab.Man sollte immer die gesamteAntriebseinheit beachten, denn dieMehrzahl aller Kleinmotoren wird mitGetrieben kombiniert.“ Beim Getriebeübertragen sich die Motorschwingun-gen auf die Zahnräder. (Der Körper-schall wird durch das Getriebegehäuseverstärkt wie der Schall durch den mit-schwingenden Resonanzkörper einesMusikinstrumentes.)Großen Einfluss haben auch dieSchmierstoffe zur Reduzierung derGeräuschemission. Um ein exzellentesKlangbild zu erhalten, bietet Rotek ver-schiedene geräuscharme Getriebelö-sungen an.In erster Linie ist es wichtig, dass Nut-zer das Geräusch als angenehm oderzum Produkt passend empfinden. Alsunangenehm empfinden Menschenmeist hohe, schrilleTöne wie Pfeifenund Quietschen oder tiefe, raueTöne

wie Schnarren und Brummen. BeiMotoren sind gleichmäßige Geräuscheohne starke Frequenzschwankungenoptimal, bei denen die hohen und tie-fen Frequenzen nicht zu dominant sindund auch Einzeltöne nicht zu stark her-ausstechen. Das Ziel ist deshalb einmöglichst gleichmäßiges, sanftesDahinschnurren. Mit der neuen Motor-serie Roslyde ist das Rotek hervorra-gend gelungen. Durch die Smooth-DriveTechnology ist der Motor beson-ders laufruhig.Wie bei allen Motoren von Rotek gibtes auch bei diesem neuen laufruhigenExemplar maßgeschneiderte Lösungen.fStartpunkt: die Motorvarianten mitbeispielsweise individuell abgestimmtenWicklungenfAuswahl und Detailauslegung despassenden GetriebesfMechanische AnpassungenfAnpassung des Stromanschlusses,z.B. spezielle SteckerfOptionales Zubehör wie Encoder, etcWilfriedTreusch: „Auch zukünftig wer-den wir uns in für uns neue Gebietevorwagen: Unter anderem arbeiten wiran BLDC-Motoren und der Linear-technik.“Rotek auf der SPS IPC Drives:Halle 3, Stand 640Rotek Tel. +49-471-98-409-0

Die leise Lösung: Neuer Rotek-Motor Roslyde mit PlanetengetriebeKlaus Treusch, technischer Geschäfts-führer: „Wir verkaufen Sicherheit.“