Insgesamt fünf Neuheiten stellt Harmonic Drive auf den Herbstmessen EMO und Motek (9-9230) vor: Konstruktiv interessant ist besonders die komplette Neuentwicklung CobaltLine.
Mit der CobaltLine, der neueste Getriebe-Technologie aus dem Hause Harmonic Drive, versprechen die Limburger durch Optimierung der Flexspline- und Circular-Spline-Verzahnung sowie der Form des Wave-Generators circa 30 % mehr Drehmomentkapazität im Vergleich zur vorherigen HFUC-Technologie gesteigert werden, die Lebensdauer nach Angaben der Getriebespezialisten sogar um weitere 40 %. Bei einer Belastung mit gleichem Drehmoment ist die Lebensdauer von Getrieben mit der CobaltLine-Technologie im Vergleich zu der bisherigen HFUC-Ausführung sogar mehr als dreimal länger. Vorerst wird die CobaltLine-Baureihe für sechs Baugrößen entwickelt und deckt einen Beschleunigungsdrehmomentbereich von 23 bis 841 Nm ab; für die Baugröße 40 ist ein wiederholbares Spitzendrehmoment bis 1.530 Nm verfügbar. Die CobaltLine wird als Einbausatz für die direkte Integration in Maschinen oder als fertige Getriebe-Unit mit Gehäuse und Abtriebslager angeboten. Die Units stehen als 2UH-Versionen sowie als hochgenaue CPU-Versionen bereit. Die Abtriebslager aller Units sind mit einem hoch belastbaren Kreuzrollenlager ausgerüstet, das in der Lage ist, hohe Axial- und Radialkräfte sowie hohe Kippmomente sicher aufzunehmen. Dadurch werden die Getriebe von äußeren Momenten und Kräften frei gehalten, wodurch eine lange Lebensdauer und gleichbleibende Genauigkeiten gewährleistet werden. Für den Anwender bedeutet dies eine Reduzierung der Konstruktions- und Fertigungskosten, da zusätzliche Lagerstellen eingespart werden; Montagezeiten werden auf das Notwendigste reduziert. Höchste Drehmomente bei niedrigen Drehzahlen Ebenfalls Premiere auf der EMO feierte Harmonic Drive mit dem TorkDrive, einem neuen Torquemotor, der für ein Höchstmaß an Dynamik, Genauigkeit und Systemsteifigkeit stehen soll. Die Funktionsweise entspricht dem eines Synchron-Servomotors. Der Rotor ist mit Permanentmagneten versehen, im Stator befindet sich die Wicklung. Der entscheidende Unterschied liegt in der hochpoligen Ausführung des Stators und des Rotors. Durch die Einzelpolwicklung für 400 VAC erreicht der TorkDrive höchste Drehmomente bei niedrigen Drehzahlen. Dabei entwickelt der TorkDrive extrem niedrige Laufgeräusche und ist verschleißfrei. Integrierte Temperatursensoren garantieren einen Motorvollschutz. In der Standardausführung sind die TorkDrive-Direktantriebe für eine externe Wasserkühlung vorgesehen. Antrieb für Rotationsachsen FelisDrive nennt Harmonic Drive indes den neuen Hohlwellen-Planetengetriebe-Antrieb für Rotationsachsen – und empfiehlt den FelisDrive besonders dort, wo Genauigkeit und hohes Drehmoment bei großer Drehzahl gefordert ist. In den Planetenhohlwellenantrieb werden die neu entwickelten Harmonic-Planetengetriebe der TritonLine perfekt mit hochdynamischen Synchronmotoren kombiniert. Wesentliches Merkmal der ebenfalls auf der EMO vorgestellten FelisDrive-Baureihe sind die zentrale Hohlwelle und die kompakte Bauform. Die Hohlwelle kann zur Durchführung von Versorgungsleitungen, Wellen oder sogar Laserstrahlen genutzt werden. Bei der Konstruktion wurde besonderes Augenmerk auf die Kompaktheit und die Gleichlaufeigenschaften gelegt, so dass die Drehmomentwelligkeit sowie die Rastmomente erheblich reduziert werden konnten. Der FelisDrive ist mit einem hoch belastbaren Abtriebslager ausgerüstet, so dass sowohl hohe Axial- und Radialkräfte sowie große Kippmomente aufgenommen werden können. Dies verhindert ein Verkippen des Getriebes – bringt aber eine lange Lebensdauer und gleichbleibende Genauigkeiten. Durch den Einsatz eines Hiperface oder Siemens kompatiblen Motorfeedback-Systems mit sinusförmigen Signalverlauf ist die neue Baureihe zu vielen auf dem Markt befindlichen digitalen AC-Servoverstärkern für Sinus/Cosinus-Motorfeedback-Systeme kompatibel. Kompakter Hohlwellenantrieb Die CHA-Baureihe präsentiert Harmonic Drive beispielhaft für seine neuen hochintegrierten, mechatronischen Lösungen. Dazu werden präzise, spielfreie Harmonic-Drive-Getriebe laut Hersteller auf einzigartige Weise mit einem hochdynamischen AC-Servomotor, einem optischen Sinus-Cosinus-Encoder und einem extrem belastbarem Abtriebslager zu einem kompakt bauenden Antrieb kombiniert. Die CHA-Baureihe besteht derzeit aus sechs Baugrößen und deckt einen Drehmomentbereich von 19 bis 1.840 Nm ab. Getriebeuntersetzungen von 1:30 bis 1:160 stehen je nach Baugröße zur Verfügung. Maximaldrehzahlen von bis zu 200 min-1 sorgen für höchste Dynamik und kürzeste Bearbeitungszeiten. Auch für hochgenaue Positionierungsaufgaben empfiehlt Harmonic Drive die CHA-Baureihe aufgrund Ihrer Spielfreiheit. Durch den Einsatz des Hiperface oder Siemens kompatiblen Motorfeedback-Systems mit sinusförmigem Signalverlauf ist die CHA-Baureihe ebenfalls kompatibel zu vielen digitalen AC-Servoverstärkern. Wesentliches Merkmal der CHA-Baureihe ist die zentrische Hohlwelle, die für vielfältige Applikationen nutzbar ist. Diese laut Harmonic Drive einzigartige Eigenschaft vereinfacht in vielen Anwendungen die Konstruktion wesentlich und reduziert somit den Zeitaufwand während der Entwicklung und der Montage. Die Abtriebslager, zur Aufnahme der kundenseitigen Last, sind als Flanschlager ausgeführt und bieten beste Parallelität und Koaxialität. Der neu entwickelte Hohlwellenmotor ist speziell auf die Harmonic-Drive-Getriebe optimiert. Besonderer Wert wurde auf die Kompaktheit und die Gleichlaufeigenschaften gelegt. Drehmomentwelligkeit und Rastmomente konnten erheblich reduziert werden. Beim Betrieb des CHA an ein symmetrisches, sinusförmiges Dreiphasensystem ergeben sich somit niedrigste Laufgeräusche und bester Gleichlauf. Schmierstoff für CPU-plus-Serie CPU-Units bestechen durch ihre Spielfreiheit, haben nach Angaben von Harmonic Drive einen exzellenten Rundlauf, eine sehr hohe Wiederholungs- und Übertragungsgenauigkeit sowie branchenführende Werte für die Drehmomentdichte. Durch die neue CPU-plus-Baureihe konnten die bestehenden Vorteile noch einmal verbessert werden: Der neue, umweltfreundliche und magentafarbige Schmierstoff Flexolub A1 erhöht die Leistungsfähigkeit und der Energieverbrauch sinkt. Reibung und Verschleiß werden minimiert, Wirkungsgrad und Betriebstemperatur werden gesteigert. Durch einen erweiterten Betriebstemperaturbereich von -40 bis 120°C kann die CPU-plus-Unit auch in mobilen Anwendungen ohne Beschränkung bei maximalem Drehmoment eingesetzt werden. Eine Erhöhung der Durchschnittsdrehzahlen von bis zu 270 % bei den Hohlwellenvarianten ermöglicht es, die Maschinentaktzeiten zu erhöhen, ohne weitere Kühlsysteme zu integrieren.