German Dutch English French Italian Japanese Portuguese Russian Spanish
Logo 2014
  • Messespecial zur SPS IPC Drives

    Vorausschau auf die Highlights, die auf der Automatisierungsmesse im November in Nürnberg vorgestellt werden

    Weiterlesen
  • Top Ten

    Hier finden Sie alle meistgelesenen Beiträge im Monat, im Jahr von 2010 bis heute

    Weiterlesen
  • Konfiguratoren

    Online-Produktfinder und -Tools zur Berechnung und Auslegung von Produkten für Ihre Konstruktion

    Weiterlesen
  • 1
Montag, Dezember 11, 2017
top ten
konfiguratoren
Fachgebiete Icon Special Icon Messen Icon Interview Icon Webcasts Icon
Literatur Icon News Icon Karriere Icon Veranstaltungen Icon Newsletter Icon

Rodriguez2 grossAnwenderbericht

Hannover Messe Halle 17, Stand B40

Zur Reduktion des Schadstoffausstoßes bei Dieselmotoren aus dem öffentlichen Personennahverkehr haben sich Rußpartikelfilter bewährt. An Negativmerkmalen bleiben die relativ hohe Geräuschentwicklung und die meist Übermotorisierung der Busse für den reinen Stadteinsatz. Hoher Spritverbrauch und entsprechend hohe Emissionswerte sind die Folge. Hier setzt das hybride Antriebskonzept von E-Traction an, welches mit Kaydon-Dünnringlager von Rodriguez gelagert ist.



Rodriguez10412E-Traction aus dem niederländischen Apeldoorn hat sich auf die Entwicklung und den Prototypenbau von elektrischen Antrieben spezialisiert. Alles begann im Jahr 1981, als es Arjan Heinen mit seiner ersten Firma gelang, durch Optimierung des Energieverbrauchs die Betriebsdauer von Gabelstaplern zwischen zwei Ladepausen zu verdoppeln. Bei einem der Folgeprojekte ging es darum, elektrische fahrerlose Transportsysteme zwischen den Langzeit-Parkplätzen und den Terminals des Amsterdamer Flughafens zu realisieren. Dabei wurde Heinen klar, dass nahezu 50 % der eingesetzten Energie vom Getriebe geschluckt wurden. Der logische Entwicklungsschritt war „The Wheel“:  Das eingetragene Warenzeichen für eine Radeinheit vereint Rad und Elektromotor und kommt somit ohne Getriebe aus. Zusätzlich enthält The Wheel eine elektrische oder mechanische Lenkung, Höhenkontrolle und Stoßdämpfer.

Kraftübertragung überflüssig

Rodriguez30412Der große Vorteil von The Wheel liegt darin, dass absolut keine zusätzliche Kraftübertragung benötigt wird. Während bei herkömmlichen Elektromotoren das Gehäuse stationär angeordnet ist und sich der innere Rotor dreht, arbeitet die Radeinheit nach dem umgekehrten Prinzip: Der innere Teil bleibt stationär, während sich das Gehäuse dreht, auf das auch der Reifen direkt aufgezogen wird. Dabei gilt: Je größer der Durchmesser des Motors, desto höher ist das erzeugte Drehmoment. Darüber hinaus benötigen konventionelle Fahrzeugantriebe ein mechanisches Differentialgetriebe, das die unterschiedlichen Weglängen bei Kurvenfahrten ausgleicht und ein Radieren eines der Räder verhindert. Bei auf The Wheel basierenden Antrieben entfällt auch dieses mechanische Bauteil. Der benötigte Drehzahlausgleich erfolgt Hard- und Software-gesteuert. Das gleiche elektronische Management-System übernimmt die Funktionen der Traktionskontrolle und eines Anti-Blockier-Systems.

Das Bremsen erfolgt elektromagnetisch, dabei wird die überschüssige Energie in die Antriebsbatterien zurückgespeist. Besonders im reinen Batteriebetrieb verlängert diese Funktion die Reichweite eines Fahrzeugs erheblich. Damit können leichtere Batterien eingesetzt werden, was sich wiederum positiv auf das Gesamtgewicht des Fahrzeugs auswirkt.

Kleiner Motor, große Leistung

Rodriguez40412Auf der Basis von The Weel wurde 2004 unter der Bezeichnung "The Whisper" ein neues Antriebskonzept für diesel-elektrische Stadtbusse eingeführt. Der eigentliche Antrieb erfolgt über je ein The Wheel in den beiden Vorderrädern, die aus einem Batteriesatz gespeist werden. Um den vergleichsweise geringen Aktionsradius von reinen Elektrofahrzeugen auszugleichen, werden die Batterien aus einem leistungsoptimierten VW-Pkw-Dieselmotor mit nachgeschaltetem Generator gespeist. Der Vorteil dieser Lösung ist, dass der Motor wesentlich kleiner ausgelegt werden kann, als das bei normalen Dieselbussen der Fall ist. Damit sinken Verbrauch, Abgas- und Geräuschemissionen drastisch. So verbraucht ein durchschnittlicher europäischer Citybus in konventioneller Bauweise etwa 1 l Diesel auf 2 km, ein Bus von e-Traction kommt mit dieser Spritmenge 6,3 km weit. Durch die Verwendung von Lithium-Ionen-Batterien und ein verbessertes Generator-Management sollen diese Busse sogar eine Reichweite von 7,6 km/l erreichen. Die Schadstoff-Emissionen werden dabei um rund zwei Drittel reduziert.

Schlanke Lagertechnik überzeugt

Zunächst wurden sechs verschiedene Antriebsvarianten in zwei unterschiedlichen Karosserie-Variationen eingebaut und getestet. Dabei leisteten Kaydon-Dünnringlager der Rodriguez GmbH, Eschweiler, einen wichtigen Beitrag. In The Wheel finden Standardlager mit einem Innendurchmesser von 18 Zoll und einem Querschnitt von einem Zoll Verwendung. Sie überzeugten zum einen aufgrund des großen Innendurchmessers zur Durchführung des Antriebs. Zum anderen konnte der Außendurchmesser dank des kleinen Querschnitts so klein wie möglich gehalten werden. Dabei erfüllte die schlanke Lagertechnik alle Leistungsanforderungen. Zudem bot Rodriguez eine konservativ berechnete Lebensdauer-Erwartung von etwa 7500 h.

Nach der Erprobungsphase sind die Hybrid-Fahrzeuge ab 2006 in Produktionszahlen zwischen 200 und 500 Stück pro Jahr in Serie gegangen. Legt man bei einer durchschnittlichen Laufleistung von 90.000 km pro Jahr eine durchaus realistische Dieseleinsparung von 30.000 l pro Jahr und Fahrzeug zugrunde, so bedeutet dies eine vielversprechende Möglichkeit der Umweltentlastung. Die Praxis bestätigt es: Seit Juli 2009 ist die dritte Whisper-Generation im ÖPNV mobil.

Dünnringlager für außergewöhnliche Umgebungsbedingungen

Rodriguez50412Die Dünnringlager-Expertise von Rodriguez kommt vor allem bei außergewöhnlichen Umgebungsbedingungen zum Tragen, wenn Standardlager an ihre Grenzen stoßen. So wurden "Reali Slim"-Dünnringlager beispielsweise für Gelenke im Roboterarm des Phoenix Mars Lander applikationsspezifisch modifiziert. Das Fahrzeug kommt auf dem roten Planeten zum Probensammeln zum Einsatz. Mit einem kompletten Kugelsatz halten die Lager den Kräften und Vibrationen beim Start Stand und zeichnen sich trotz ihrer kompakten, leichten Konstruktion durch hohe Tragzahlen aus. Die Lager müssen sehr hohe Kräfte aufnehmen: Das Durchbrechen der Eisschicht auf der Oberfläche und Graben bis 50 cm Tiefe erfordert eine Kraft von über 45 kg. Die Lager wurden aus wärmebehandeltem 440C-Edelstahl gefertigt, der zusätzlich gehont ist, um eine überdurchschnittlich glatte Oberfläche und ein besseres Laufverhalten zu erreichen. Eine weitere Wärmebehandlung ermöglicht den Einsatz bei extremer Kälte; die Gelenke des Roboterarms sind für eine Temperatur von bis zu -108 °C ausgelegt. Entsprechend sind die Lager mit Spezialschmierstoff mit niedriger Ausgasung befettet, der bei großer Kälte nicht zu zäh wird und in der dünnen Atmosphäre nicht verdampft.

Ein Querschnitt für fünf Baugrößen

Die Dünnringlager zeichnen sich durch einen besonders kleinen Querschnitt bei großem Bohrungsdurchmesser aus. Der Querschnitt bleibt für alle Baugrößen einer Serie gleich. Für noch höhere Ansprüche an Miniaturisierung, Gewichtsoptimierung und besonders kompakte Konstruktion wurde das Dünnringlagerprogramm um die "Ultra Slim"-Serie mit einem Querschnitt von nur 2,5 x 3 mm erweitert, der ebenfalls bei steigendem Bohrungsdurchmesser konstant bleibt.

Ob zöllig oder metrisch, Reali Slim oder Ultra Slim als Hybrid- oder kundenspezifische Ausführung – das Portfolio umfasst heute über 250 Dünnringlagertypen. Damit steht die jeweils optimale, anwendungsspezifische Lagerlösung für jeden Bedarf zur Verfügung.


weiterer Beitrag des Herstellers         CAD Daten         Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein!

Aktuelle Messespecials

Fachmessen im Überblick

Messekalender

Mo Di Mi Do Fr Sa So
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31

Nächste Veranstaltungstermine

Di Dez 12 @08:00 Antriebstechnik Servo/Motion – Basic Workshop Veranstalter: Mitsubishi Electric
Do Dez 14 @08:00 Antriebstechnik Frequenzumrichter – Advanced Workshop Veranstalter: Mitsubishi Electric