von Rüdiger Kroh
Was erst gar nicht entsteht, muss auch nicht nachträglich aufwendig beseitigt werden. Bei der Entwicklung einer neuen Generation von Torque-Motoren hat Cytec genau dieses Prinzip von Ursache und Wirkung berücksichtigt. „Es ist uns gelungen, die Verlustleistung auf nur noch fünf bis acht Prozent zu reduzieren“, erläutert Georg Conzelmann, geschäftsführender Gesellschafter der Cytec Zylindertechnik GmbH, im Gespräch mit der NCFertigung. „Bei bisherigen Torque-Motoren lag sie bei zehn bis 15 Prozent.“ Durch die geringere Verlustleistung erwärmt sich der Antrieb weniger, so dass eine aufwendige Kühlung weitestgehend entfallen kann. Der zweite Effekt ist eine höhere Antriebsleistung.
Die elektrische Reibung wird reduziert
„Hohe Temperaturen sind der tägliche Feind für die Werkzeugmaschine“, betont Conzelmann und verdeutlicht: „Wenn die Temperaturdifferenz zwischen Innen- und Außenring beim Lager größer als 1°C wird, führt dies zu einer relevanten Temperaturausdehnung und damit zu Ungenauigkeiten, die üblicherweise durch ein teures Temperaturmanagement beseitigt werden müssen. Darauf kann jetzt verzichtet werden.“ Das Geheimnis steckt laut Conzelmann in der Anordnung und Wicklung der Kupferdrähte. Die Konstruktion des Motors ist eine Eigenentwicklung von Cytec und sorgt dafür, dass die elektrische Reibung reduziert wird.
Der konstruktive Aufbau wird einfacher
Mit einem Torque-Motor wird eine Rotationsbewegung erzeugt. Er besteht aus einer Statoreinheit mit Wicklung und einem Rotor mit Permanentmagneten. Der Torque-Motor ermöglicht ein hohes Drehmoment bei einer definierten Drehzahlspanne. Eingesetzt wird er vor allem als Direktantrieb in Rundtischen oder als Schwenkachse in Fräsköpfen von Bearbeitungszentren. Für genau diese beiden Anwendungen nutzt auch Cytec den neuen Torque-Motor. Er ist seit September 2016 serienreif und ermöglicht durch seine Thermostabilität einen einfacheren konstruktiven Aufbau der beiden Komponenten. „Unser Hauptprodukt mit einem Anteil von 80 Prozent sind die Fräsköpfe, die Rundtische sind für uns eine Ergänzung“, erklärt der Cytec-Geschäftsführer. Bei einer Produktion von etwa 20 Fräsköpfen im Monat und drei Antrieben pro Kopf ergeben sich hochgerechnet über 500 der neuen Motoren, die bereits im praktischen Einsatz sind.
Den Torque-Motor gibt es bei Cytec aktuell in sechs verschiedenen Durchmessern und pro Durchmesser in fünf unterschiedlichen Längen. Weitere Durchmesser werden noch hinzukommen. Durch Veränderungen bei der Wicklung kann der Motor entweder auf Highspeed oder auf Hightorque ausgelegt werden. Dazu Conzelmann: „Im Fräskopf liefert der neue Motor 30 Prozent mehr Drehmoment im Vergleich zum Vorgänger und im Rundtisch kann er entweder auf den Drehbetrieb oder den Positionierbetrieb hin optimiert werden.“
