Große radiale Kräfte kein Problem

Durch ihre kurze Bauweise und die eng nebeneinander angeordneten Kugellager können Nabengetriebe problemlos hohe radiale Lasten aufnehmen.

© Framo Morat

Im nunmehr realisierten Nabengetriebe nehmen Standard-Rillenkugellager die hohen radialen Lasten auf. „Die Bezeichnung dieser Getriebebauart weist schon auf die besonderen Konstruktionsmerkmale hin. Das komplette Getriebe lässt sich in einer schmalen Radnabe unterbringen“, berichtet Sühling. Die Antriebs- und die Abtriebswelle sind bei dieser Getriebebauform koaxial ineinander angeordnet. Die radialen Kräfte werden über die Hohlwelle nahezu mittig zwischen den beiden Kugellagern eingeleitet. Der kleine Abstand zwischen den Kugellagern wirkt sich zudem positiv auf die Biegesteifigkeit der hohlen Abtriebswelle aus. Mit anderen Worten: Die Welle biegt sich kaum durch.

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Zwischen der Antriebs- und der Abtriebswelle überträgt ein Planetengetriebe die Drehmomente. Es sorgt für die erforderlichen Übersetzungsverhältnisse der Drehzahlen zwischen Antriebs- und Abtriebsseite. Diese betragen bei den angebauten, elektronisch angesteuerten DC-Motoren von Dunkermotoren meist zwischen i = 20 und i = 30. Wegen der nur unwesentlichen Schrägstellung des Planetenträgers läuft das Getriebe sehr geräuscharm.

Um das gesamte Antriebspaket besonders kompakt auszuführen, verbindet ein Kegelradgetriebe den DC-Motor mit der Eingangswelle des Nabengetriebes. „Mit dieser Kombination realisieren wir den kleinsten Bauraum und die höchste Energiedichte“, betont Stefan Tröndle, Produktmanager bei Dunkermotoren in Bonndorf, und fügt hinzu: „Aus der Kombination unserer bürstenlosen, elektronisch angesteuerten DC-Motoren mit über 90 % Wirkungsgrad und den leichtgängigen, verlustarmen Kegelrad- und Planetengetrieben verwirklichen wir für das komplette Antriebssystem einen optimalen Wirkungsgrad und somit eine hohe Energie-Effizienz.“

Modular konfigurierbar

Die im Gleichstrommotor integrierte Elektronik ermöglicht eine Vernetzung der Antriebssysteme über unterschiedliche Feldbus-Systeme.

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Die Antriebseinheiten werden nach individuellen Forderungen der FTS-Hersteller aus standardisierten, modularen Komponenten konfiguriert. Auf der Motorenseite stehen dafür die elektronisch kommutierten DC-Motoren der Baureihe BG zur Verfügung. Je nach Aus-führung arbeiten diese mit 10 bis 60 V Gleichspannung. Bei 24-V- Versorgungsspannung stellen sie auf Dauer 1100 W Antriebsleistung bereit, kurzzeitig erreichen sie bis zu 2600 W. Über die Ausführun-gen mit integrierter Kommutierung hinaus gibt es Varianten mit eingebauter Drehzahlregelung oder mit Positionierelektronik.

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In der eingebauten Elektronik lassen sich beispielsweise komplette Fahrprofile speichern und abrufen. Für die Datenkommunikation mit übergeordneten Steuerungen sorgen die Bussysteme CANopen, Profibus oder Ethercat. Last but not least sind als modulare Kom-ponenten zur jeweiligen Baugröße passende Bremsen verfügbar und als Option kann der Motorenhersteller über Software und Motorsteuerung die Funktion Safe-Torque-Off (STO) verwirklichen.

Die von Framo Morat konzipierten Nabengetriebe wiederum basieren auf Getriebebauteilen der Baureihen PS und PL mit nominalen Abtriebsdrehmomenten von bis zu 350 Nm. Dabei gestaltet der Eisenbacher Getriebehersteller die Außenkontur der Abtriebswelle sowie die Drehmomentstütze individuell entsprechend der Forderungen der Auftraggeber, beispielsweise mit einer Standardverzahnung für Zahnriemen, mit einer spezifischen Welle-Nabe-Verzahnung oder als glatte Welle mit Flanschbohrungen für eine Radfelge.