Voraussetzungen:
Permanentmagnete gibt es in Motor seit ca. 1900. Allein die energiedichte der Magnete hat sich seit dieser Zeit viervielfacht. Seit den 70iger Jahren werden Servomotoren mit PM Magneten in den USA gebaut. In Deutschland war die Firma Indramat, heute Bosch Rexrodt ein Pionier. Seit Mitte der 70iger Jahre werden Frequenzumrichter entwickelt und hergestellt. Seit den 90iger Jahren werden Hauptantriebe wassergekühlt. OSWALD und wenigen anderen haben sich früh dieses Themas angenommen. Die Entwicklung hochenergetischer korrosionsstabiler Permanentmagnete wie Samarium Kobalt und später Neodym geschah in den Jahren 1990 – 2005. Die Firma Vakuumschmelze in Hanau ist einer der Pioniere.
Problem ist, dass zwischen Entdeckung und Markteinführung bzw. -präsens oft Jahrzehnte liegen. Aus unserer Sicht hat der Boom bei Torquemotoren Anfang des Jahrtausends begonnen. Das Neodymium mit seinen sehr guten technischen Werten und seiner ab etwa 2000 sehr guten Korrosionsstabilität war die wichtigste Voraussetzung.
Die Umrichter Hersteller haben sich langsam, einer nach dem anderen darauf eingelassen Servoumrichter für die Hauptantriebstechnik zu entwickeln. Geberhersteller mussten aus kleinen zentral angebauten inkrementellen Gebern Holwellengeber mit Absolutwertspur zur Rotorlageerkennung entwickeln. Das waren mühsame Jahre, in denen ich auf Messen oft vergeblich Hersteller von der Notwendigkeit dieser Entwicklungen zu überzeugen versuchte. Die Vorteile der Torquemotoren, von denen anderswo die Rede sein wird, werden jedoch nur wirksam, wenn mechanische Direktanbauten erfolgen, individuelle Auslegungen möglich sind und die Maschinen elektrisch optimal angesteuert werden.
Erste Projekte
Seit 1998 habe ich mich mit der Berechnung und Herstellung von Torquemotoren unter dem Namen Ringgeneratoren, befasst. Aller Anfang war schwer, das Interesse in der eigenen Firma war gering. Auf einer Veranstaltung fand ich den pensionierten Siemensmann Dr. Laban aus Berlin, der erste Berechnungen für mich durchführte. Mein Fokus und meine Leidenschaft waren Wasserkraftwerke und ich war zusammen mit Fa. Fella an einer getriebelosen Turbinen-Generatortechnik interessiert. Die zu geringe Unterstützung im eigenen Haus und meine fehlende Durchsetzungskraft führten jedoch zunächst zu keinem konkreten Ergebnis. Erst als das Unternehmenskonsortium MPM, einer unserer Kunden, eindeutig auf Torquemotoren für ihre Spritzgießmaschinen setzte, kamen wir in Fahrt. Kleinwasserkraft wurde in unserem Hause zunächst als Spinnerei des Juniors betrachtet. Ab dieser Anfrage also war auch die Oswald Entwicklung an der Technik interessiert. In einem eineinhalb Jahre dauernden Verhandlungsmarathon wurde eine Vielzahl von Unternehmen mit dem Ziel ausgewählt, die modernsten und günstigen Antriebe für Spritzgießmaschinen anzubieten. Am letzten Verhandlungstag wurden wir, Hubert Dick und ich mit der Info nach Hause geschickt: „Ihre Motoren sind die leichtesten, sie benötigen den geringsten Bauraum und haben den niedrigsten Strombedarf. Wir entscheiden uns dennoch gegen sie, denn sie sind 2% zu teuer“. – Das war wie ein Schlag ins Gesicht, aber wir haben umgehend weiter nach Kunden gesucht. Unseren ersten Torquemotor konnten wir an einen indischen Ableger der MPM, der dringend einen Prototyp testen wollte, liefern. – Innerhalb weniger Jahren fanden wir Kunden, die mit unserer Technik erfolgreich wuchsen, vor allem Vecoplan war ein Kunde der ersten Stunde. Der Boom der Torquemotoren konnte aus unserer Sicht beginnen.
Was wird ersetzt?
Torquemotoren ersetzen seit dem Jahr 2000 Hydraulikantriebe oder Motoren mit Getriebe- oder Riemenübersetzungen. Immer geht es dabei um Energieeinsparung und Produktivitätssteigerung der Kundenmaschine. Die zwei Seiten der gleichen Medaille. Die Verbesserungen liegen dabei so gut wie immer im zweistelligen Bereich, oft bei 30 – 50, teils bei bis zu 80%.
Standardisiert oder kundenoptimiert?
Der Wunsch der großen Hersteller nach Standardisierung hat bei Torquemotoren früh zu sogenannte Einbaumotoren geführt, die im Grunde rein elektrische Motorbauteile für Maschinen sind. Dies ist jedoch nur bedingt zielführend, denn die Maschinenanforderungen an Drehmoment – Drehzahl Kombinationen mit oder ohne Feldschwächbereich erfordern eine enorme Variantenbreite an Polzahlen, Schnitten und Wicklungen. Das Angebot einer Standardliste trifft die Kundenanforderungen nur teilweise, so dass technisch Kompromisse geschlossen werden müssen, die die Qualität seiner Maschine reduzieren. Ferner ist eine optimale Motorauswahl ohne fachmännische Beratung nicht trivial. Darüber hinaus bleibt es bei Einbaumotoren die Aufgabe des Kunden die mechanische Anbindung und Kühlung optimal zu dimensionieren. Je nach Aufstellung und Innovationkraft sind Maschinenhersteller nur teilweise bereit dieses Risiko zu übernehmen. Kleinere Motorenhersteller, wie OSWALD, haben sich der gesamten Aufgabe, mechanisch wie elektrisch angenommen. Als Mittelständler sind wir prädestiniert dafür den Maschinenbaukunden individuell und optimal auch mit kleinen Stückzahlen zu beraten und zu bedienen.