Sie sind hier: HomeFeldebeneAntriebe

Mobile Automation: Neues Antriebskonzept für fahrerlose Shuttles

Fahrerlose Transportsysteme sind ein wesentlicher Eckpfeiler moderner Intralogistik-Konzepte. Um der Forderung nach kompakten Systemen Rechnung zu tragen, sind neuartige konstruktive Lösungsansätze gefragt – unter anderem in puncto Antriebstechnik.

Fahrerlose Transportsysteme, Dunkermotoren Bildquelle: © Dunkermotoren

Fahrerlose Transportsysteme – kurz FTS – erweisen sich als äußerst wirtschaftlich und produktiv, wenn es beispielsweise um die Verteilung kommissionierter Waren in weitläufigen Lager- und Speditionshallen geht. Die häufig als Automatic Guided Vehicle (AGV) bezeichneten Fahrzeuge dienen darüber hinaus immer öfter dazu, in Montage- und Fertigungshallen einzelne Bauteile und vorgefertigte Komponenten zu weiteren Montage- und Bearbeitungsstationen zu transportieren. Meist arbeiten diese Systeme autark und orientieren sich mit Unterstützung ausgeklügelter Sensorik in der Umgebung.

Besonders produktiv und wirtschaftlich arbeiten die AGV, wenn sie lange Fahrwege und -zeiten ohne wiederholtes Aufladen der mitgeführten Energiespeicher erreichen. Das stellt spezielle Forderungen an die Konstruktion und die Ausführung. Gerade in den zunehmend kleineren Shuttle-Fahrzeugen für Verteilsysteme in Warenlagern steht für die Antriebe nur wenig Bauraum zur Verfügung. Die üblichen Antriebseinheiten mit axial angereihten Elektromotoren und mehrstufigen Stirnrad- und Planetengetrieben lassen sich dort aufgrund ihrer Baulänge nur schwer einbauen. Vor diesem Hintergrund haben sich der Getriebehersteller Framo Morat und der Motorenhersteller Dunkermotoren gemeinsam an die Verwirklichung eines besonders kompakten Gleichstrom-Antriebssystems gemacht.

Antriebssysteme für mobile Anwendungen Bildquelle: © Dunkermotoren

Wegen ihrer Kompaktheit und ihres hohen Wirkungsgrads eignen sich aus Gleichstrommotoren sowie Kegelrad- und Nabengetrieben aufgebaute Antriebssysteme ideal für mobile Anwendungen.

Eine wesentliche Komponente der neuen Lösung ist das von Framo Morat konzipierte Nabengetriebe. Diese Getriebebauform findet laut Wolfgang Sühling, der beim Eisenbacher Getriebehersteller die Entwicklung kundenspezifischer Antriebe leitet, erstmals in einem Fahrantrieb für AGV Verwendung. Neben der kompakten Bauweise hat diese Getriebeausführung weitere entscheidende Vorteile, insbesondere für die in Shuttle-Fahrzeugen häufig eingebauten Rad- und Zahnriemenantriebe.

Bei konventionell ausgeführten Rad- oder Riemenantrieben, in denen eine Planetengetriebe- oder Stirnradgetriebe-Einheit zum Einsatz kommt, wirken aufgrund der Lasteinleitung in die auskragende Welle große Radiallasten auf die Lagerung. Dem müssen die im Getriebe eingebauten Wälzlager widerstehen. Die üblichen Wellenlagerungen mit Rillenkugellagern oder mit vorgespannten Kegelrollenlagern haben allerdings Sühling zufolge einige entscheidende Nachteile: Bei eng hintereinander angeordneten Rillenkugellagern führen am auskragenden Wellenende wirkende Radiallasten zu hohen Lagerbelastungen und aufgrund des Lagerspiels in Verbindung mit dem konstruktionsbedingt kurzen Lagerabstand außerdem zu einer Schrägstellung der Abtriebswelle und einzelner Getriebekomponenten, zum Beispiel der Planetenträger. Dadurch verschleißen die Getriebe rasch und gewährleisten nicht die geforderte Lebensdauer und Zuverlässigkeit. Außerdem verursacht die Schrägstellung eine erhöhte Geräuschemission. Paarig vorgespannte Kegelrollenlager nehmen zwar problemlos größere Radiallasten auf, haben aber speziell im Teillastbereich größere Lagerverluste als Rillenkugellager. Zudem bauen sie größer und sind schwerer als Rillenkugellager.