Extra-Prise Luxus: elektrische Fenster für Yachten

• Was wurde benötigt: Zahnriemenachsen ZLW, DC Gleichstrommotor, D5 Gleichstrommotorenendstufe
• Anforderungen: Elektrische Komponenten müssen auf dem Meer nicht nur kompakt sein, sondern gleichzeitig resistent gegen aggressives Salzwasser und hohe Temperaturschwankungen sein. Außerdem müssen sie möglichst wartungsfrei sein.
• Branche: Schiff- und Bootsbau
• Erfolg für den Kunden: Da die Zahnriemenachsen eine sehr kleine Einbauhöhe haben, sind sie die ideale Lösung für leichte Verstell- und Positionieraufgaben bei eingeschränkten Platzverhältnissen. Zudem sind die Zahnriemenachsen korrosionsfrei.

Glaskeil, gegründet im Jahr 1898 von Glasermeister August Keil in Würzburg, hat sich zu einem Spezialisten für einbaufertige und maßgeschneiderte Glas- und Kunststoffprodukte für den Yachtbau entwickelt.

Elektrische Fenster bieten mehr Komfort und Luxus als herkömmliche Fenster, da sie sich per Knopfdruck öffnen und schließen lassen. Während dies in Autos längst Standard ist, sind solche Fenster auf Yachten noch eine Seltenheit. Hier müssen elektrische Komponenten nicht nur kompakt sein, sondern auch resistent gegen aggressives Salzwasser und extreme Temperaturschwankungen. Zudem sollten sie möglichst wartungsfrei sein.

„Die Suche nach einem Anbieter für elektrische Linearführungstechnik, die den hohen Anforderungen im gehobenen Bootsbau gerecht wird, war entsprechend anspruchsvoll“, erinnert sich Glaskeil-Entwickler Mirco Eisenhauer.

Die Konstrukteure von Glaskeil standen vor mehreren Herausforderungen: Die Produkte mussten sehr platzsparend sein, da der verfügbare Raum auf Booten begrenzt ist. Zudem ist Korrosion, besonders durch Salzwasser, ein großes Problem.

Da es sich um Boote im Premiumsegment handelt, sollten die verbauten Motoren möglichst wartungsfrei und leise sein, um den Kunden eine zufriedenstellende Erfahrung zu bieten. Auch die Steuerung sollte komfortabel sein. Für einfache Automationsaufgaben wie das Heben und Senken einer Fensterscheibe sind moderne speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS) oft überdimensioniert.

„Bei igus aus Köln haben wir schließlich ein System gefunden, das platzsparend, robust, verschleißfest und nahezu wartungsfrei ist. Und dank des Plug-and-play-Prinzips spart es uns Konstruktionsarbeit.“

Das Hauptstück dieser Lösung bilden die Zahnriemenachsen der Serie drylin ZLW, die entlang der Längsstreben des schwarzen Fensterrahmens rechts und links montiert sind. Mit einer Einbauhöhe von nur 31 Millimetern sind diese Zahnriemenachsen die perfekte Wahl für leichte Verstell- und Positionieraufgaben, besonders wenn der Platz begrenzt ist.

Angetrieben werden die Fenster von einem Gleichstrommotor von igus. Mit einem Flanschmaß von 42 Millimetern ist dieser ebenfalls sehr platzsparend, da er ohne Motorflansch, Kupplung und aufwendige externe Leistungselektronik auskommt. Zudem beständig in einem breiten Temperaturbereich zwischen -10 °C und +60 °C. Drückt der Yacht-Passagier einen Schalter, setzt sich der Motor in Betrieb. Auf beiden Seiten des Fensterrahmens bewegen sich nun die Zahnriemen, miteinander verbunden durch eine Synchronwelle. Und somit die auf den Profilführungen montierten Schlitten, auf die wiederum die Fensterscheibe angebracht ist.

Die Schlitten gleiten mithilfe der Gehäuselager der Serie WJ200UM über Buchsen aus Hochleistungskunststoff auf der Aluminiumschiene. Dank mikroskopisch kleiner Festschmierstoffe wird ein hygienischer, reibungsarmer und leiser Trockenlauf ohne externe Schmiermittel ermöglicht. Dadurch ist der Wartungsbedarf minimal.

Außerdem nutzt Glaskeil die dryve D5, eine igus Motorsteuerung, die eine schnelle Inbetriebnahme ermöglicht. Konstrukteure müssen lediglich Spannungsquelle, Steuersignale und den Motor an die Endstufe anschließen. Ein Signal, ausgelöst über einen angeschlossenen Taster, sorgt dann für den Start und Stopp des Motors. Ein zweites für die Änderung der Drehrichtung. Die Drehzahl der Endstufe lässt sich dabei über acht Mikroschalter am Gehäuse einstellen. Optional ist eine Einstellung über Smartphone, Tablet oder Laptop möglich. Über eine intuitiv bedienbare Browser-Oberfläche kann Glaskeil dann in wenigen Minuten Verfahrmodus, Positionen, Beschleunigungen, Geschwindigkeit und Pausenzeiten der Linearachsen einstellen. Der hohe Nennstrom von 10 A und 30 A Peakstrom bewirkt dabei auf Wunsch auch kraftvolle und dynamische Bewegungen.

Ein weiterer Vorteil: Bei allen Geschwindigkeiten arbeiteten die Endstufen dank einer ausgefeilten Kombination aus Materialien und Mikrochips besonders leise und vibrationsarm. „Nervende Geräusche, die bei vielen minderwertigen Endstufen auftreten können, haben wir also nicht zu befürchten“, unterstreicht Mirco Eisenhauer. „Das ist für unsere Kunden aus dem Premiumsegment ein wichtiger Punkt.“