Ein Antrieb muss nicht nur bei der Inbetriebnahme die geforderten Leistungswerte erreichen. Entscheidend ist, dass er über die vorgesehene Betriebsdauer zuverlässig funktioniert. Wiederkehrende Lastspitzen, lange Laufzeiten und hohe Temperaturen können einzelne Bauteile unterschiedlich beanspruchen. Für eine möglichst lange Nutzungsdauer kommt es deshalb nicht nur auf die Qualität der Komponenten an, sondern auch darauf, wie gut die gesamte Antriebslösung auf ihre Einsatzbedingungen abgestimmt ist. Damit wird Langlebigkeit als Leitprinzip zu einem relevanten Aspekt beim bewussten Umgang mit Ressourcen.
Langlebigkeit in der Antriebstechnik als Leitprinzip
Die Betriebsbedingungen bestimmen die Anforderungen
Das Drehmoment allein sagt wenig darüber aus, wie stark ein Antrieb im Betrieb beansprucht wird. Entscheidend ist auch, wie häufig Lastspitzen auftreten, wie lange der Motor läuft und welche Temperaturen dabei entstehen. Eine hohe thermische Belastung kann beispielsweise die Alterung elektrischer Isolationsmaterialien beschleunigen. Gleichzeitig beeinflussen Drehzahl und mechanische Belastung die Beanspruchung der Lager.
Auch die Motorbauart spielt eine Rolle. Bei bürstenbehafteten DC-Motoren gehören Bürsten und Kommutator zu den potenziellen Verschleißstellen. Bei BLDC-Motoren entfällt dieser mechanische Kommutierungsverschleiß, während andere Komponenten wie die Lager weiterhin beansprucht werden. Diese unterschiedlichen Verschleißmechanismen müssen bei der Auswahl und Auslegung eines Motors im Hinblick auf das jeweilige Lastprofil und die angestrebte Nutzungsdauer berücksichtigt werden.
Langlebigkeit beginnt in der Entwicklung
Die Grundlage für eine zuverlässige Antriebslösung entsteht bereits bei der Definition der technischen Anforderungen. Ein Lastenheft beschreibt unter anderem die erforderlichen Leistungswerte, Betriebszeiten und Umgebungsbedingungen. Bei der Auslegung lassen sich so die zu erwartenden Belastungen und gegebenenfalls auch eine angestrebte Nutzungsdauer berücksichtigen.
Bei Kern Antriebstechnik fließen in die gemeinsame Erarbeitung des Lastenhefts neben den technischen Anforderungen auch Fertigungsmöglichkeiten, Ressourcenschonung und Kostenoptimierung ein. Das Unternehmen begleitet die Entwicklung kundenspezifischer Antriebslösungen von der ersten Idee bis zur Serienproduktion. Technische Berechnungen und Simulationen unterstützen die Auslegung, während die CAD-gestützte Konstruktion die Grundlage für den Prototypenbau bildet. Anschließende Erprobungen ermöglichen es, die gewählte Konstruktion unter definierten Bedingungen zu überprüfen und bei Bedarf anzupassen
Qualität muss sich unter Belastung bewähren
Ob eine Antriebslösung die festgelegten Anforderungen erfüllt, lässt sich nicht allein anhand ihrer Konstruktionsdaten beurteilen. Systematische Prüfungen helfen dabei, elektrische und mechanische Eigenschaften unter definierten Bedingungen zu untersuchen.
Kern Antriebstechnik nutzt dafür eigenentwickelte Prüfstände, die auf die jeweiligen Produkte abgestimmt sind. Messungen von Drehmoment und Drehzahl ermöglichen die Bewertung der mechanischen Motorleistung. Isolationsprüfungen dienen der Überprüfung der elektrischen Sicherheit. In Dauerlauf- und Belastungsversuchen lässt sich zudem untersuchen, wie sich ein Antrieb unter anhaltender oder hoher Beanspruchung verhält.
Die Prüfergebnisse unterstützen die Qualitätssicherung. Zeigen sich dabei Abweichungen oder Schwachstellen, können diese in der weiteren Entwicklung gezielt untersucht und konstruktive Anpassungen vorgenommen werden.
Langlebigkeit und Ressourceneinsatz
Jede neu gefertigte Antriebskomponente benötigt Materialien und Energie für ihre Herstellung. Wird ein vorzeitiger Austausch durch eine längere zuverlässige Nutzung vermieden, kann sich der zusätzliche Material- und Fertigungsbedarf verringern. Entscheidend ist deshalb auch, wie lange eine Komponente tatsächlich genutzt wird und wie häufig sie ersetzt werden muss.
Ob daraus insgesamt ein Umweltvorteil entsteht, lässt sich jedoch nicht allein anhand der Lebensdauer beurteilen. Für die ökologische Gesamtbewertung sind ebenso der Energieverbrauch und die Effizienz während des Betriebs sowie der Herstellungsaufwand zu berücksichtigen.
Individuelle Lösungen für langfristige Anforderungen
Neben der Entwicklung neuer Antriebslösungen unterstützt Kern Antriebstechnik Unternehmen bei der gezielten Optimierung bestehender Produkte. Zum Leistungsspektrum gehören auch Reengineering und die Entwicklung von Alternativen für abgekündigte Komponenten.
Sie möchten eine Antriebslösung für langfristige Anforderungen entwickeln oder bestehende Komponenten gezielt optimieren? Kern Antriebstechnik unterstützt Sie bei der individuellen Auslegung und Entwicklung. Informieren Sie sich über unsere kundenspezifischen Lösungen oder sprechen Sie mit uns über Ihr Projekt.