Präzise und stark

Antriebtechnik

Scheibenläufermotoren – Ob beim Säen oder in der Apfelernte – so verschieden die Anwendung auch ist, überall sind präzise und zugleich starke Antriebe gefragt. Oft ist dabei ein Scheibenläufermotor die Lösung mit den besten Erfolgsaussichten.

11. April 2012

Unter den Elektromotoren ist der Scheibenläufermotor eine besondere Spezies. Durch den Rotor in Form einer Scheibe ist seine Bauform ungewöhnlich, denn der Durchmesser ist größer als die Länge. Dank der sehr leichten Scheibe lassen sich Scheibenläufermotoren besonders rasch beschleunigen und abbremsen. Sie laufen auch bei niedrigen Drehzahlen sehr gleichmäßig, oft kann der Anwender sogar auf ein Getriebe zur Untersetzung verzichten. Die Leistungsdichte ist wegen der dünnen Bauweise der Wicklungen hoch.

Soweit die Theorie. Die Praxis zeigt sich hingegen auf dem Feld oder in Obstplantagen, denn Scheibenläufermotoren sind häufig in mobilen Arbeitsmaschinen zu finden. Wer weiß das besser als die Heinzmann GmbH & Co. KG aus Schönau im Schwarzwald. Dort baut man schon seit Jahrzehnten diese spezielle Form der Elektromotoren. Und dort kennt man die Bedürfnisse der Landwirtschaft ganz genau.

Für den Landmaschinenbauer Amazone etwa hat das Unternehmen seine Scheibenläufermotoren speziell auf die Anforderungen moderner Saatgut- und Düngemittelausbringung zugeschnitten. Es kommt vor allem auf die präzise Dosierung bei jeder Fahrgeschwindigkeit an, denn die Zeiten sind vorbei, als der Bauer Saatgut und Düngemittel per Hand ausgeworfen hat. In der modernen Landtechnik erfolgt dies maschinell, präzise und mengenmäßig korrekt. Die entsprechenden Dosiereinrichtungen werden angetrieben von Heinzmann-Motoren.

In der Großflächensämaschine Cayena von Amazone zum Beispiel gibt der Bediener die auszubringende Menge in Kilogramm pro Hektar am Bedienterminal ein. Die Aussaatmenge und Arbeitsgeschwindigkeit, die über Radar ermittelt wird, bestimmen dann die Antriebsdrehzahlen der Dosierwalze.

»Aus den unterschiedlichen Fahrgeschwindigkeiten resultiert eine der für uns wesentlichen Anforderungen an die eingesetzten Motoren«, erzählt Klaus Brüggemann, der für Dosieren und Fördern verantwortliche Konstrukteur bei Amazone. »Das Drehmoment, um Saatgut oder Düngemittel durch einen Dosierer zu fördern, bleibt unabhängig von der Geschwindigkeit nahezu gleich«, ergänzt Brüggemann. Deshalb werden hier Antriebe mit einer hohen Leistungsdichte gebraucht, die bei zwei Umdrehungen pro Minute das gleiche Drehmoment bieten wie bei schneller Fahrt mit entsprechend hohen Drehzahlen. Weitere Argumente für den Scheibenläufermotor sind die flache Bauform und der reelle Preis.

Für den hier geschilderten Fall hat Heinzmann eine Variante bürstenbehafteter Antriebe angepasst. »Die gut und einfach zu regulierenden Heinzmann-Antriebe erfüllen auch durch ihre Robustheit die Anforderungen im Feld unter härtesten Umweltbedingungen, egal ob in der Stoppel, ob bei feuchtem und lehmigem oder bei staubigem und steinigem Boden«, resümiert Brüggemann.

In steilem Gelände zu Hause

Auch in der Apfelernte im Vinschgau sind Produkte von Heinzmann zu finden. Sie betreiben die mobilen Hebebühnen, auf denen die Erntehelfer arbeiten. Entwickelt werden die Bühnen in der Region und zwar von der Samatec GmbH aus Prad am Stilfser Joch. »Hebebühnen wie unsere neue EVO4 sind übers Jahr 600 Stunden und mehr in den Fahrgassen der Obstplantagen unterwegs«, erzählt Max Gritsch, der das Unternehmen zusammen mit Sohn Sascha leitet.

Die speziellen Hebebühnen bringen die Landarbeiter auf Arbeitshöhe und gleichen dabei Hang- und Seitenneigungen aus. So können sie von einer horizontal ausgerichteten Plattform aus sicher arbeiten. Um Lärm- und Dieselemissionen klassischer Fahrantriebe zu vermeiden, hat Samatec die EVO4 mit Elektromotoren ausgestattet, genauer gesagt mit einem bürstenlosen Scheibenläufermotor mit Getriebe und Regler auf jeder Radnabe.

Zum Einsatz kommen bürstenlose PMS Scheibenläufermotoren aus dem Programm der neu gewonnenen Heinzmann-Tochter Perm Motor. Diese sind stark genug für das steile Gelände, denn die Hebebühnen überwinden Steigungen beziehungsweise Gefälle bis 45 Grad. Sie sind auch stark genug für die Hebebühne selbst mit einem Eigengewicht von zwei Tonnen, zuzüglich vier Personen und bis zu 400 Kilogramm Ernte. Das Gefährt muss sich sanft in allen Lagen und Geschwindigkeitsbereichen zwischen 30 Zentimetern pro Minute und fünf Kilometern pro Stunde bewegen können. Dazu ist eine abgestimmte Lösung mit starken Motoren und einer hohen Getriebeuntersetzung notwendig.

Die Scheibenläufermotoren der Baureihe PMS sind dazu mit Elektromagnetbremsen ausgestattet, die bergab bis zu 35 Prozent der Bremsenergie rückgewinnen. Die Unterbringung der Antriebe an den Radnaben erfordert zudem sehr kompakte Bauformen. »Nicht zuletzt auch deshalb, weil wir über einen starken Lenkeinschlag der Vorderräder von 52 Grad das Wenden auf engstem Raum und somit das Fahren von einer zur nächsten Fahrgasse ermöglichen«, ergänzt Max Gritsch.

Die Scheibenläufermotoren von Heinzmann eignen sich dank der kleinen Bauart und flachen Bauform sehr gut für den axial beengten Bauraum an den Radnaben der Hebebühne. Da sie zudem sehr leistungsstark sind und einen großen Wirkungsgrad besitzen, bilden die Servomotoren laut Heinzmann eine effiziente Antriebslösung. Sie ermöglicht mit vier Batterien à 255 Amperestunden eine Einsatzdauer von ungefähr zwölf Stunden, also je nach Einsatz von bis zu drei Arbeitstagen.

Zur ökologischen Ausrichtung des Hebebühnenherstellers passt die bürstenlose Ausführung der Motoren, die ohne verschleißbehaftete Teile wie etwa Kohlen und Kollektoren auskommt. mk z

Auf einen Blick

Im Unternehmensbereich Elektrische Antriebe entwickelt und produziert Heinzmann Systeme auf Basis von Scheibenläufer- und Radnabenmotoren.

- Einsatzgebiete: Sondermaschinenbau, Medizintechnik, batteriebetriebene Leichtfahrzeuge.

- Bürstenlose oder bürstenbehaftete Ausführung.

- Durchgängige Produktreihen, die vielfältige Applikationsanforderungen abdecken.

- Kundenspezifische Lösungen.

Erschienen in Ausgabe: 01/2012