Die Grundidee gehäuseloser Motoren – nur Rotor und Stator, optional ergänzt um Feedback-Geber und Sensorik – ist für Wittenstein Cyber Motor bekanntes Terrain. Viele Jahre hat das Unternehmen mit den kunden- und applikationsspezifisch gefertigten, gehäuselosen Motoren der Baureihe Cyber Kit Motors Erfahrungen sammeln können, die jetzt mit der Cyber Kit Line Small in Serie gehen. Ein Vorteil ist nach wie vor die hohe Design-Flexibilität, die sich durch den Verzicht auf Gehäuse und Lagerung ergibt. Kompakte Abmessungen, die Reduzierung von Masse sowie eine hohe Leistungsdichte durch ein drehmoment-optimiertes Motordesign mit sehr guten Leistungsdaten ermöglichen platzsparende und zugleich hochdynamische Antriebslösungen, beispielsweise in Verbindung mit der Simco-2-Reglerfamilie von Wittenstein Cyber Motor.

Torque-optimierte Motoren mit hoher Dauerdrehmoment-Dichte

Die Statoren bestehen aus 24 Einzelzähnen, die anschließend zu einem Stator in Rundform zusammengesteckt werden, wodurch der hohe Kupferfüllfaktor erreicht wird. Das Design trägt maßgeblich zu einem minimalen Rastdrehmoment bei. Vor allem aber erreichen sie Dauerdrehmomente, die die Werte vergleichbarer Motoren am Markt laut Hersteller um über zehn Prozent übertreffen. Gleichzeitig gewährleistet der besondere Stator-Verguss durch eine verbesserte Temperaturabführung die geforderte Industrietauglichkeit, Zuverlässigkeit und Langlebigkeit der Motoren. Da sie zudem durch den Verzicht auf Gehäuse und Lagerung in ihrer Massenträgheit optimiert sind und gleichzeitig Drehzahlen bis 8.000 U/min-1 bieten, erreichen sie auch in Bezug auf ihre Dynamik gute Werte – was sich beispielsweise in der Verbesserung von Maschinentaktzeiten niederschlagen kann. Als Alleinstellungsmerkmal bei dieser Art gehäuseloser Motoren gelten die Versionen der Cyber Kit Line Small mit großer Hohlwelle. In Roboterachsen und anderen, platzkritischen Strukturen ermöglichen sie konstruktive Erleichterungen. So lassen sich Kabel-, Druckluft-, Vakuum-, Lichtleiter- und Laserdurchführungen beispielsweise für Greifelemente oder Sensoren optisch elegant und platzsparend realisieren. Die anwenderfreundliche Konstruktion vereinfacht die Integration und Installation im Inneren der Maschine und kann auch im Wartungsfall für eine signifikante Zeit- und Kostenersparnis sorgen. Zudem ist es möglich, eine Spindel in die Hohlwelle zu integrieren und dadurch die Baulänge zu verringern.

Modularität: Flexibilität für effiziente und wirtschaftliche Lösungen

Mit der Cyber Kit Line Small werden zwei Baugrößen von 50 mm sowie 85 mm Außendurchmesser á drei Baulängen, zwei Spannungsklassen (60 V und 600 V) und zwei unterschiedlich dimensionierte Hohlwellenausführungen zur Verfügung stehen. Zudem bieten die integrierten Temperatursensoren (PTC und PT1000) und optionale Hall-Sensoren zahlreiche Möglichkeiten hinsichtlich Konnektivität. Dies bedeutet für einen OEM, beispielsweise einen Roboterhersteller, hohe Flexibilität bei der Konzeption von Maschinen. Bei Bedarf können Motoren derselben Serie eingesetzt werden, die individuell auf die jeweilige kinematische Anforderung ausgelegt sind. Bei der Auswahl des passenden Motors für die erforderlichen Leistungsdaten unter Berücksichtigung konkreter Einbau- und Umgebungssituationen steht dem Kunden die Beratungskompetenz von Wittenstein Cyber Motor zur Verfügung. Dies gewährleistet bestmögliche Auslegungssicherheit bei der Konstruktion. Gleichzeitig stellt das Baukastenprinzip der Cyber Kit Line sicher, dass die Standardprodukte perfekt auf die Wirtschaftlichkeitsanforderungen in preissensitiven Anwendungen und Märkten zugeschnitten sind.

Spannungs-Varianten, Geber-Optionen und Regler-Kompatibilität

Die kollaborative Robotik sowie die industrielle Robotik und viele Branchen des Maschinenbaus sind Zielmärkte der Serie. Daher stehen die gehäuselosen Motoren in zwei Spannungsklassen zur Verfügung – zum einen bis 60 V für eher humanoide und mobile Einsatzbereiche wie Cobots, Serviceroboter oder Exoskelette, zum anderen bis 600 V für den Einsatz in Werkzeugmaschinen, Linearaktuatoren, in der Prüf- und Messtechnik oder im Sondermaschinenbau. Unabhängig davon kann der Kunde wählen, ob er einen aufsteckbaren, Plug&Play fertigen Hall-Sensor zur Positionsbestimmung integrieren möchte. Ebenso kann er zwischen zwei unterschiedlichen Temperaturfühlern – PT1000 oder PTC – wählen, die ihn bei der Steuerung und Überwachung der Maschinenparameter unterstützen. 

Die Anbindungsmöglichkeit an Regler aller gängigen Hersteller ist also gewährleistet – einschließlich an die der eigenen, ultrakompakten Simco-Drive-2-Reglerfamilie von Wittenstein Cyber Motor. Mit einer Multi-Ethernet-Schnittstelle für Ethercat, Profinet, Ethernet/IP CIP Sync und zukünftig auch mit Sercos III ausgestattet, bieten die Simco-drive-2-Antriebsregler den Vorteil, dass der Anwender mit ein und derselben Hardware frei zwischen verschiedenen Feldbusvarianten – und damit auch Automatisierungssystemen – wählen kann. Zusätzlich wird es für die neue Generation der Regler auch eine Variante mit CANopen geben. 

Die gehäuselosen Motoren der Cyber Kit Line Small sind ab Sommer 2021 in den Baugrößen 50 mm und 85 mm in allen Baulängen verfügbar. 

Autor
Christoph Weis, Produktmanager