Kontaktsystem für Aussenläufermotor Motor mit besten Kontakten

Viele wissen viel, niemand alles - dieses Bonmot gilt auch für die Entwicklung. Deshalb entstehen durch das Zusammenspiel verschiedener Kompetenzen meist die besten Ergebnisse. Der Spezialist für Luft- und Antriebstechnik ebm-papst setzte bei der Entwicklung einer neuen Familie von Außenläufermotoren auf die Kontaktsystem-Expertise von Preci-Dip und für das Design-in auf die Erfahrung von Rutronik.

Wegen ihrer universellen Einsetzbarkeit gelten kompakte Außenläufermotoren als »Schweizer Taschenmesser« für Antriebe in unzähligen Anwendungen. Wie das Universalmesser benötigen jedoch auch die Außenläufer relativ viel Platz.

Deshalb hatte sich ebm-papst das Ziel gesetzt, eine Motorenfamilie zu entwickeln, die deren Vielseitigkeit mit einer kompakten Bauform verbindet.

Dem Kontaktsystem kam dabei eine entscheidende Rolle zu, denn alle Varianten des Motors sowie eventuell weitere Baureihen sollten mit derselben Verbindungslösung ausgerüstet werden. Das böte den Vorteil, dass der Kabelbaum erst ganz zum Schluss an den Motor angeschraubt werden kann und die restliche Fertigung davon unberührt bleibt.

Für die geringe Größe hatte das Kontaktsystem rigide Platzanforderungen zu erfüllen, außerdem musste es hohen Umgebungstemperaturen und Strombelastungen standhalten. Denn höhere Leistungen bei begrenztem Bauraum sind nur mit größerer Leistungsdichte zu erreichen.

Als weiterer wichtiger Faktor kam noch eine möglichst hohe Übertragungssicherheit hinzu. Aufgrund dieses Anforderungsprofils stieß ebm-papst auf die Lösungen von Preci-Dip. Der Spezialist für gedrehte Kontakte bietet dank seiner langjährigen Erfahrungen und der kompletten In-Haus-Produktion entsprechend hochwertige Verbindungssysteme. Seit mehr als einer Dekade ist Rutronik Distributionspartner von Preci-Dip und vertreibt dessen Kontaktlösungen in ganz Europa.

So wandte sich auch ebm-papst für die Auswahl des optimalen Kontaktsystems an den Distributor. Um sicherzustellen, dass der Kunde letztlich die optimale Verbindungslösung erhält, prüfte Rutronik außer den Preci-Dip-Produkten auch unterschiedliche Kontaktsysteme anderer Anbieter. Dabei floss neben den Datenblättern auch die langjährige Erfahrung des Distributors aus verschiedensten Kundenprojekten und der Zusammenarbeit mit den Herstellern in den Auswahlprozess mit ein.

Denn Erfahrung und Kooperation sind bei Aspekten wie etwa der Produktqualität oder der Lebensdauer oft aussagekräftiger als die bloßen technischen Fakten. In diesem Fall bestätigte der herstellerübergreifende Vergleich die anfängliche Tendenz: Die Lösung von Preci-Dip erfüllte die Vorgaben optimal bei gleichzeitig bestem Preis/Leistungsverhältnis.

Sonderentwicklung kein Problem

Ein Argument dabei war die Kompetenz von Preci-Dip bei der Entwicklung kundenspezifischer Systeme: Rund ein Drittel dessen weltweiter Produktion entfällt auf solche Lösungen. Auch für ebm-papst war eine Sonderentwicklung aus bestehenden Kontakten und Buchsen anzufertigen, die genau den Platzvorgaben sowie der Anzahl und Platzierung der Strom- und Signalkontakte des Motors entsprach.

Preci-Dip ordnete diese so an, dass die Kontakte bei der Produktion auf keinen Fall versehentlich falsch angeschlossen werden können (Bild 1).

Für die Lösung von Preci-Dip sprach zudem die Ausführung mit gedrehten Kontakten. Im Gegensatz zu den sonst üblichen gestanzten Ausführungen bieten diese eine wesentlich höhere Übertragungssicherheit des Signals. Das wirkt Motorausfällen bestmöglich entgegen. Eine besondere Herausforderung bei der Entwicklung des Kontaktsystems bedeutete die Realisierung der Anforderungen an die Steckkräfte und den Lötprozess. Denn beim Einsatz des Motors entstehen Schwingungen und Schockwellen, durch die sich die Kontakte auf keinen Fall lösen dürfen.

Mittels experimenteller Tests wie Schwingen und Schocken wurde geprüft, wie das System beschaffen sein musste, um den maximalen Belastungen standzuhalten. Außerdem war entscheidend, dass die Antriebe mit dem integriertem Kontaktsystem die Schutzart IP54 einhalten. Ergebnis war ein Steckersystem mit umfangreichen Schnittstellen.

Der sauber abgedichtete Kabelanschluss wird als separates Modul am Motor verschraubt und erlaubt damit ein Höchstmaß an Flexibilität bei den Funktionen. So eignet sich der neue Kompaktantrieb für vielerlei Einsatzgebiete, von Peristaltikpumpen in Dialysegeräten, dem kraft- und wegbegrenzten Antrieb von Rehageräten über Verstell- und Vorschubantriebe in der Automatisierung bis hin zu elektronischen Getrieben, etwa in Briefverteilungsanlagen. Auch die kleine Bauform des Motors von nur 63 mm Durchmesser und eine Länge von 52 mm war ohne jegliche Funktionseinschränkungen nur aufgrund des Kontaktsystems möglich.

Dank der guten Kommunikation zwischen Kunde, Hersteller und Distributor ließen sich Änderungen an der Konzeption des Motors relativ schnell umsetzen. Aktuell läuft die Serienproduktion des neuen Motors an. Auch für die Logistik vertraut ebm-papst auf Rutronik. Im Rahmen des Supply-Chain-Managements platziert ebm-papst die Lieferaufträge über ein SAP-System bei dem Distributor. Dabei nutzt der Kunde ein Kanban-System, bei dem er lediglich die aktuell benötigten Komponenten in der gewünschten Menge aus dem Kanban-Lager von Rutronik abruft.

Damit braucht der Kunde das Material nicht in hohen Mengen zu bevorraten und kann sich trotzdem auf einen reibungslosen Materialfluss verlassen.

Bestes Design-in
Im Rahmen seines Distribution Day in Delémont (Schweiz) zeichnete Preci-Dip Rutronik für das beste Design-in 2009 aus. »Rutronik hat hier als proaktiver Distributor wieder einmal das richtige Gespür für eine kundenspezifische Lösung gezeigt«, so Fabrice Sommariva, Key Account Manager von Preci-Dip. Für Preci-Dip war das Projekt ebenfalls eine besondere Herausforderung. Schließlich galt es Signal- und Leistungskontakte auf begrenztem Raum in eine Steckverbinderlösung einzupassen und gleichzeitig die Spezifikationen einzuhalten. Rutronik konnte sich hier gegen bedeutende Marktbegleiter durchsetzen und seine Kompetenz im Bereich der Projektentwicklung erneut demonstrieren.