LinTrans – Modellierung eines Lineardirektantriebs für Transportbänder

In der Intralogistik erfolgt der Antrieb von Transportbändern bei vielen Anwendungsszenarien durch eine oder mehrere Antriebstrommeln am Kopf bzw. Ende der Förderstrecke. Die gesamte Vorschubkraft wird dabei von der Antriebstrommel auf das Transportband übertragen. In diesem Bereich wird das Transportband besonders beansprucht. Das Institut für Transport- und Automatisierungstechnik (ITA) hat zusammen mit dem Institut für Antriebs- und Leistungselektronik (IAL) der Leibniz Universität Hannover ein neues Antriebskonzept auf Basis eines Linearmotors realisiert. Mit diesem Konzept lassen sich der Antrieb und damit die Krafteinleitung gleichmäßig über die Förderstrecke verteilen. Dadurch wird das Förderband geringer beansprucht als bei Systemen mit angetriebenen Trommeln.

Abbildung 1 zeigt den Aufbau des Versuchsförderers, der sich im Wesentlichen aus einem Transportband, welches als Kunststoffmodulkettenband ausgeführt ist, dem Lineardirektantrieb (Schnittansicht) und dem Steuerungsschrank zusammensetzt. Mit Hilfe des eingebauten Gleichstrommotors lässt sich im motorischen Betrieb eine bestimmte Last erzeugen, die vom Transportband überwunden werden muss. Dadurch können unterschiedliche Belastungsszenarien nachgestellt werden. Im genera¬torischen Betrieb wird die durch den Lineardirektantrieb an das Transportband abgegebene Leistung messen. Aus der Differenz zwischen abgegebener und aufgenommener Leistung sind Rückschlüsse auf Verluste wie z.B. durch Reibungsbeiträge möglich. Die Schnittansicht in Abbildung 1 zeigt die Anbindung des Lineardirektantriebs im Versuchsförderer. Die Antriebskomponente setzt sich aus dem Primär- und Sekundärteil zusammen. Während der Primärteil des Linearantriebs (Ständer) stationär am Rahmen angebracht ist, sind die Sekundärteile des Linearantriebs (Läuferelemente) direkt auf dem Kunststoffmodulband befestigt. Die vom Lineardirektantrieb erzeugte Vorschubkraft wird folglich über die Läuferelemente direkt auf das Kunststoffmodulband übertragen.

Aufgrund des hohen Verbreitungsgrads von flexiblen Förderbändern in der Intra¬logistik steht die Integration von Läuferelementen für diese Art von Bändern gegenwärtig im Vordergrund. Insbesondere die Dehnbarkeit von flexiblen Förderbändern kann das Teilungsverhältnis der Läuferelemente negativ beeinflussen, wodurch der Wirkungsgrad verschlechtert wird.  Aktuell wird ein Versuchsförderer mit einem weiterentwickelten Hybridschrittmotor in Kombination mit flexiblen Transportbändern näher untersucht.