Reel Power setzt auf die fortschrittliche PMSM-Technologie von Bauer Gear Motor

Wenn es um Urbanisierung, den Ausbau der Energieinfrastruktur und der zunehmenden Kommunikation geht, wird eines immer wieder deutlich: Die Welt braucht mehr Kabel und Leitungen! Aus diesem Grund bemühen sich die Lieferanten, Durchlaufzeiten zu verkürzen, indem sie Prozesse rationalisieren. Das Aufspulen spielt hierbei eine entscheidende Rolle – diese Aufgabe wird heute von hochspezialisierten Maschinen übernommen, die darauf ausgelegt sind, Drähte und Kabel effizient auf Rollen aufzuspulen.
Um sicherzustellen, dass seine neueste Spul- und Wickellösung höchste Effizienz auf kleinstem Raum bietet, entschied sich Reel Power Industrial für Permanentmagnet-Synchrongetriebemotoren des Experten Bauer Gear Motor, einer führenden Marke der Altra Industrial Motion Corporation.
Kupferdraht ist auf diesem Markt eine der Schlüsselkomponenten. Er kommt in der Elektro-, Kommunikations- und Energieinfrastruktur zum Einsatz und ist daher in den verschiedensten Branchen äußerst gefragt. Dieser Druck wird direkt an die Kupferdrahtlieferanten weitergegeben, die Lösungen wünschen, die den Draht zuverlässig und effizient auf kleinere Trommeln versandfertig aufspulen. Darüber hinaus geht der Trend zu möglichst kompakten Maschinen. So können die Hersteller den vorhandenen Platz optimal nutzen und zur Steigerung ihrer Produktivität mehr Maschinen auf engem Raum installieren. Unternehmen wie Reel Power Industrial sind auf die Herstellung von Spul- und Wickelmaschinen spezialisiert, die diese Vorteile bieten.
Die Vorteile der PMSM-Technologie
Für die neue Maschinenvariante namens RD10 wollte man bei Reel Power Industrial das Walzensystem neu gestalten, um eine höhere Effizienz bei geringerem Platzbedarf zu erzielen. Um diese beiden Ziele zu erreichen, musste der Reihenmotor durch einen rechtwinkligen Getriebemotor ersetzt werden, der noch mehr Leistungsdichte liefert. Nach der Prüfung von Getriebemotoren verschiedener Hersteller entschied sich Reel Power Industrial für einen Kegelradgetriebemotor der BK-Serie von Bauer mit Permanentmagnet-Synchronmotor-Technologie (PMSM).

Der montierte kompakte Getriebemotor BK40 bietet ein besonders sanftes Abbremsen und Beschleunigen, einen hohen Wirkungsgrad und ein beeindruckendes Verhältnis von Größe und Leistung.
Das kompakte Getriebe des BK40 kann mithilfe eines integrierten Motors mit PMSM-Technologie ein konstantes Drehmoment von 0 bis 120 Hz aufrechterhalten und eignet sich damit hervorragend für Spulanwendungen. Die Wärmeverluste des Rotors werden um 100 % und die Gesamtverluste um ca. 25 % reduziert – so wird sichergestellt, dass der Motor bei geringerer Leistung nicht überhitzt. Darüber hinaus steigert die Technologie den Gesamtwirkungsgrad um 10 % oder mehr. Dies senkt den Energieverbrauch und damit die Gesamtbetriebskosten (TCO) sowie den CO2-Ausstoß.
Maschinen vom Typ RD benötigen außerdem eine variable Drehzahlregelung, damit der Bediener den Aufwickelvorgang steuern kann. „Ältere RD-Modelle erreichten dies über mechanische variable Drehzahlantriebe und einstellbare Riemenscheiben. Neuere Modelle verwenden dagegen umrichtergespeiste Induktionsmotoren“, erklärt Joe Crosley, Senior Electrical Engineer bei Reel Power Industrial. „Die Umstellung auf die PMSM-Technologie ist jedoch nicht immer ganz einfach. Nach gründlichen Tests mit einer Vielzahl von Frequenzumrichtersteuerungen stellten wir fest, dass einige Antriebshersteller keine geeigneten Algorithmen für die PMSM-Steuerung haben.“
Der BK40 wurde daher mit einem geeigneten Frequenzumrichter ausgestattet, um die gewünschten Funktionen zu bieten. Um die Leistung zu testen, wurde eine RD10 mit einer mehr als 4.500 kg schweren Trommel bestückt und über mehrere Stunden hinweg im periodischen Stopp-Start-Betrieb getestet. Damit konnte festgestellt werden, dass der BK40 dieser Herausforderung gewachsen ist! Die Ingenieurteams von Bauer Gear Motor und Reel Power Industrial arbeiteten eng zusammen, um den Motor so abzustimmen, dass er die Leistungserwartungen erfüllt.
Die Serie RD10

Die RD-Serie von Reel Power Industrial wird bei Draht- und Kabeldistributoren eingesetzt, um große Trommeln mit Kupferdraht auf kleinere Trommeln für die Kabelverleger umzuspulen.
Die RD-Reihe von Reel Power Industrial ist eine seiner beliebtesten Lösungen. Die RD-Serie steht vorwiegend bei Draht- und Kabeldistributoren, wo große Trommeln mit Kupferdraht auf kleinere Trommeln für die Kabelverleger umgespult werden. Der neue wellenlose Wickler RD10 mit Walzenantrieb ist die jüngste Ergänzung der Produktreihe, die nächste Stufe in einem jahrzehntelangen Entwicklungszyklus.
„Die RD-Serie wird seit über 30 Jahren hergestellt und regelmäßig aktualisiert, um die Vorteile innovativer Technologien zu nutzen, sobald sie verfügbar sind“, so Joe Crosley. „Ursprünglich besaßen die ersten Modelle der RD-Serie ein variables mechanisches Antriebssystem mit 20 PS, das für ein hohes Drehmoment sorgte, jedoch eher umständlich und teuer in der Wartung war. Als dann Frequenzumrichter und Steuerungen verfügbar waren, rüsteten wir auf, mussten aber die Leistung erhöhen, um das Drehmoment im unteren Drehzahlbereich zu erhalten.“
Die RD10-Wickelmaschinen arbeiten mit einem Walzenantrieb, was das Auswechseln und Laden von großen Leitungs- und Kabelspulen beschleunigt. Der Getriebemotor der Maschine treibt eine Walze an, die die Kabeltrommel beim Aufwickeln dreht. Die Abtriebswelle des Getriebemotors ist über eine Kette und ein Kettenrad mit der Antriebswalze verbunden. Ein kleinerer Motor mit Getriebe treibt zwei Gewindestangen an, die wiederum die Auswurfwalze am Rahmen nach oben und unten bewegen. Die Aufrechterhaltung eines konstanten Wickeldrehmoments über alle Drehzahlbereiche hinweg ist entscheidend, um ein fehlerfreies Aufwickeln zu garantieren.
Kompakte Leistung
Der BK40 ist ein besonders effizienter Motor für die RD10, und ausschlaggebend war auch, dass er trotz seiner geringen Größe enorm leistungsstark ist.

Dank eines integrierten Motors mit PMSM-Technologie können die Geräte der kompakten BK-Serie ein besonders konstantes Drehmoment sicherstellen und eignen sich somit hervorragend für das Aufwickeln von Draht oder Kabeln.
„Abgesehen von dem inhärent überlegenen Wirkungsgrad, den die PMSM-Technologie von Bauer aufgrund ihrer leistungsdichten Konstruktion bietet, konnten wir von einem 20-PS-Motor auf einen 15-PS-Motor umsteigen, was sowohl die Anschaffungskosten als auch die Betriebskosten senkt“, erklärt Herr Crosley. „Durch die Implementierung des rechtwinkligen BK-Kegelradgetriebemotorpakets von Bauer konnten wir zudem die Breite der Maschine von ca. 3,5 Metern auf 2,6 Meter reduzieren – das ist ein großer Mehrwert für unsere Kunden.“
Dank dieser beträchtlichen Platzersparnis können die Endnutzer ihre verfügbaren Flächen heute noch effizienter nutzen.
Das neue RD10-Modell zeichnet sich durch sanftere Beschleunigung und Abbremsung ohne Zug- oder Stauchbelastung des Kabels aus – wodurch eine Beschädigung der Litzen konsequent vermieden wird. Mithilfe eines Fußschalters und zentraler Bedienelemente mit Handdrehzahlregler lassen sich die verschiedensten Materialien problemlos auf eine Rolle oder einen Wickelkopf spulen. Der Fußschalter kann im „Tippbetrieb“ bewegt werden, ohne dabei den Antrieb auszulösen – so lässt sich das aufgespulte Material ganz einfach verpacken. Dynamische Rollenbremsen verhindern ein „Überdrehen“. Darüber hinaus arbeiten die RD10-Maschinen deutlich leiser als Geräte mit mechanischem Antrieb.

Am kleineren Auswurfantrieb der Maschine wurde ein Untersetzungsgetriebe der Serie 700 von Boston Gear montiert.
Am kleineren Auswurfantrieb der Maschine kommt ein Untersetzungsgetriebe der Serie 700 von Boston Gear zum Einsatz. Die Serie 700 ist der branchenweite Goldstandard für modulare Schneckengetriebe. Die Geräte verfügen über ein robustes und feinkörniges Gusseisengehäuse für höchste Stabilität und Langlebigkeit.
„Der BK40 hat sich sowohl bei unseren internen Prüfungen als auch bei den Tests am Kundenstandort hervorragend bewährt. Die Firma Bauer ist ein großartiges Unternehmen und ein äußerst verlässlicher Partner. Das Bauer-Team hat uns mit Rat und Tat unterstützt und hervorragend mit unseren Mitarbeitern zusammengearbeitet“, fährt Joe Crosley fort. „Wir suchen nach weiteren Anwendungen, bei denen die Eigenschaften der Bauer PMSM-Getriebemotoren optimal genutzt werden können.“