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Weiterdenken, querdenken, umdenken. Um vorzudenken.
2334 Patentanmeldungen im Jahr 2015

Megatrends

Mechatronik

Die Mechatronik gewinnt für die Entwicklung innovativer Wälzlagerlösungen zunehmend an Bedeutung. Sie ermöglicht es, durch erhöhte Funktionalität die Produktivität, Wirtschaftlichkeit und Zuverlässigkeit von Maschinen weiter zu steigern. Mit der Neuentwicklung von Wälzlagern mit integrierten Sensoren und integrierter bzw. benachbarter Energieversorgung bietet Schaeffler für zahlreiche industrielle Branchen neue Lösungsansätze – beispielsweise für E-Bikes, Werkzeugmaschinen oder medizinische Geräte.

Megatrend Mechatronik

Wälzlager mit integrierten Sensoren

Beispiel E-Bikes: In den immer beliebter werdenden elektronisch unterstützten Fahrrädern gewinnen intelligente Lagerlösungen zunehmend an Bedeutung. Hierfür bieten wir ein umfangreiches Portfolio an Sensor-Tretlagern, die als kompakte Baueinheit Lager, Sensor und Elektronik integrieren – auf kleinstem Bauraum. Um den Wunsch nach Fahrerunterstützung exakt zu erkennen und die Leistungsabgabe zu steuern, erfassen sie unmittelbar im Tretlager die Daten, die für eine präzise Steuerung und Regelung des elektrischen Antriebs benötigt werden: Drehzahl, Drehmoment, Drehrichtung und Drehwinkel – mit bestechendem Ergebnis für den Fahrer: Er wird in jeder Fahrsituation optimal unterstützt. Das erhöht Komfort und Effizienz und damit die Reichweite.

Für Werkzeugmaschinen hat Schaeffler ein lagerintegriertes Winkelmesssystem entwickelt, das auf die Anforderungen direkt angetriebener, hochdynamischer und präziser Rundachsen abgestimmt ist. Es überzeugt mit hoher Messgeschwindigkeit, -genauigkeit und Robustheit – und das auf kleinstem Bauraum. Außerdem ist es schmutzunempfindlich und bietet einen freien Mittendurchgang in der Rundachse. Im Vergleich zu optischen Systemen schneidet es sowohl in wirtschaftlicher als auch in konstruktiver Hinsicht deutlich besser ab.

Speziell für Deckenstative im OP-Saal hat Schaeffler eine Lagereinheit mit integrierter elektro-mechanischer Bremse entwickelt. Das Schrägrollenlager AXS ist für hohe axiale Belastungen und Kippmomente ausgelegt und ermöglicht die sicher Aufnahme der medizinischen Geräte und eine leichtgängige Verstellung. Die integrierte elektronische Bremse sorgt für absolut sichere Fixierung in der ergonomisch optimalen Position. Durch die kompakte Bauweise wird das System nicht nur leichter, sondern vereinfacht durch seine geschlossene Form auch die Desinfektion in OPs.

Sensortretlager

Die R(E)volution des Sensortretlagers - Markus Neubauer im Interview

"Innovation heißt für mich, mit offensiver Geisteshaltung widersprüchliche Entwicklungsherausforderungen zu lösen."

Markus Neubauer, Projektleiter Vorentwicklung Systeme

Was war die Ausgangssituation für die Entwicklung des Sensortretlagers?

Im Markt für Tretlager gab es zu viele gleiche Produkte, was es uns erschwerte, uns zu den anderen Marktbegleitern zu differenzieren. Wir haben es geschafft, die richtigen Fragen zu stellen und herauszufinden, was der Kunde von morgen im Bereich Mobilität für Anforderungen stellen wird.

Bitte beschreiben Sie uns die Innovation und die technische Umsetzung in ihren Grundzügen.

Innovativ am Produkt sind vor allem seine Zusatzfunktionen. Denn das Sensortretlager stützt und führt nicht nur die Bewegungen des Fahrers, es organisiert sie auch und stimmt die Leistung des Elektromotors darauf ab. Und das ganze völlig bauraumneutral.

Der Fahrer bringt drei physikalisch messbare Größen ins Tretlager ein: Drehmoment, Drehzahl und Drehrichtung.

Drehzahl und Drehrichtung werden von einem Drehzahl-Encoder erfasst. Das Herzstück des Sensortretlagers ist die Drehmoment-Messung. Hierfür wird die Welle in diesem Bereich magnetisiert. Bringt der Fahrer Drehmoment in das Tretlager ein, ändert sich das Magnetfeld, was wir hier sehr gut messen können, um dadurch das Drehmoment abzuleiten.

Welcher Kundennutzen entsteht durch diese Lösung?

Sowohl der Hersteller als auch der Fahrer profitieren von dieser Lösung: Der Hersteller erhält eine kompakte Einheit, die ihm alle notwendigen Daten liefert, um das Pedelec perfekt regeln zu können. Der Fahrer profitiert davon, dass er immer ideal unterstützt wird.

Was bedeutet Innovation für Sie persönlich?

Innovation heißt für mich, mit offensiver Geisteshaltung widersprüchliche Entwicklungsherausforderungen zu lösen. Das heißt, sich nicht blind auf Aufgabenstellungen zu stürzen und Antworten dafür zu suchen, sondern erst einmal die richtigen Fragen zu stellen. Denn nur wer die richtigen Fragen stellt, der wird Barrieren überwinden und Chancen zur Weiterentwicklung finden.

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