Effiziente Erzeugung von Rasten hochdynamischer Getriebe in der Produktentwicklung

Affiliation
RWTH Aachen University, Institut für Getriebetechnik, Maschinendynamik und Robotik
Knobloch, Thomas;
Affiliation
RWTH Aachen University, Institut für Getriebetechnik, Maschinendynamik und Robotik
Hüsing, Mathias;
Affiliation
RWTH Aachen University, Institut für Getriebetechnik, Maschinendynamik und Robotik
Corves, Burkhard

Mehr als ein Drittel der weltweit bereitgestellten Energie entfällt auf den Industriesektor. Daher besteht ein langfristiger Ansatz zur Nachhaltigkeit darin, die Produktionsprozesse durch eine effiziente Prozessgestaltung zu verbessern. Die Senkung des Stromverbrauchs ist besonders wichtig und steht im Einklang mit dem Hauptziel der EU, die Energieeffizienz zu steigern. Ein Ansatz aus der klassischen Schwingungstechnik, mit welchem Mechanismen energieeffizient und materialsparend betrieben werden können, ist der Betrieb in der Eigenbewegung. Hierbei wird der Mechanismus in einer niederfrequenten Eigenmode angeregt, wodurch Resonanz ensteht. Um diese komplexe, periodische Anregung zu erzeugen, werden Servoantriebe eingesetzt. Obwohl dieser Ansatz im Stand der Technik etabliert ist, findet sich noch keine Übertragung dieses Prinzips auf Rastgetriebe. Bei Rastgetrieben werden fast ausschließlich Kurvengetriebe verwendet. Getriebe, die in hochdynamischen Maschinen wie beispielsweise Webmaschinen, Druckmaschinen oder Verpackungsmaschinen zu finden sind, laufen häufig im Mehrschichtbetrieb. Daher bietet sich dort hohes Potential zum Einsparen von Energie. In diesem Beitrag werden Ansätze zur Erhöhung der Energieeffizienz von Rastgetrieben vorgestellt. Besonderes Augenmerk wird dabei auf die Eigenbewegung gelegt.

Motion design is a fundamental task in product development and aims at developing solutions to fulfil motion tasks. Often, non-uniformly translating mechanisms are used to generate these movements. With the industrial sector accounting for more than one-third of the world’s energy supply, a long-term approach to sustainability is to improve production through efficient process design. Reducing electricity consumption is particularly important and in line with the EU’s
main goal of increasing energy efficiency. Due to rising energy prices in Germany, reducing electricity consumption is becoming increasingly relevant from an economic point of view. If the so-called eigenmotion of a mechanism is utilised, energy consumption can be significantly reduced. In this paper, approaches for increasing the energy efficiency of dwell mechanisms are presented. Special attention will be paid to the eigenmotion.

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