Wie eine PUR-Vergussmasse Überhitzung im Rollstuhl verhindert

Wenn ein elektrischer Rollstuhl an einer Bordsteinkante hängen bleibt oder ein Antriebsrad auf unebenem Untergrund blockiert, geraten die Motoren innerhalb kürzester Zeit an ihre thermischen Grenzen. Die dabei entstehenden Temperaturspitzen können die Lebensdauer der Antriebseinheit beeinträchtigen und stellen Entwickler vor die Herausforderung Wärme wirksam abzuführen, ohne Bauraum, Gewicht oder Effizienz zu erhöhen. Für einen Rollstuhlhersteller wurde genau dieses Szenario zum Ausgangspunkt eines Entwicklungsprojekts mit Wevo.

Wärme gezielt ableiten

Im Fokus stand die Frage, wie sich die Wärmeentwicklung in kompakten E-Motoren beherrschen lässt. Daher unterstützte der Vergussspezialist den Hersteller bereits in einer frühen Entwicklungsphase bei Materialauswahl, Prozessauslegung und Serienüberführung.

Kern der Lösung ist eine wärmeleitend eingestellte Polyurethan-Elektrovergussmasse. Aufgrund ihrer niedrigen Viskosität durchdringt sie die Statorwicklungen vollständig und ermöglicht eine lunkerfreie Imprägnierung. Gleichzeitig übernimmt das Material mehrere Funktionen: Es isoliert elektrisch, schützt die Wicklungen und schafft einen effizienten Wärmeübertragungspfad von den stromdurchflossenen Kupferleitern zum Motorgehäuse.

Dadurch werden auch kurzfristige Temperaturspitzen gezielt abgeführt. Hotspots im Stator lassen sich vermeiden, während das Temperaturniveau des Motors insgesamt sinkt. Nach Angaben des Projektpartners lagen die erreichten Temperaturprofile sogar unter den ursprünglich kalkulierten Werten. Das eröffnete zusätzliche Spielräume bei der Auslegung des Antriebs und reduzierte die Anforderungen an einzelne Materialkennwerte.

Ein weiterer Vorteil zeigte sich während der Entwicklung. Durch Messungen und Versuche im Technikum konnten belastbare Daten bereits zu einem frühen Zeitpunkt gewonnen werden. Diese Erkenntnisse flossen direkt in die Konstruktion ein. Das Ergebnis war ein kompakter planarer Motor, der sich besonders für die schlanken Bauformen moderner E-Rollstühle eignet.

Frühzeitige Einbindung des Materialherstellers

Das Projekt unterstreicht die Bedeutung einer frühzeitigen Zusammenarbeit zwischen Geräteentwicklern und Materialherstellern. Nicht maximale Kennwerte, sondern die optimale Abstimmung von Vergussmaterial, Fertigungsprozess und Konstruktion entschied über den Erfolg. Für Hersteller elektrischer Mobilitätslösungen kann dieser Ansatz ein wichtiger Hebel sein, um Zuverlässigkeit, Bauraumeffizienz und Wirtschaftlichkeit gleichzeitig zu verbessern.