antriebstechnik 1-2/2016

GETRIEBE UND GETRIEBEMOTOREN
100 000
Umdrehungen
pro Minute
High-Speed-Getriebe für hohe Leistungs -
anforderungen und extreme Einsatzbedingungen
Maria Hergesell
Getriebe mit hohen Drehzahlen
bewegen sich hinsichtlich
Schmierung, Lagerung, Betriebstemperatur
und Wellendynamik in
Grenzbereichen. Daher erfordern
derartige High-Speed-Getriebe
bezüglich der Auslegung eine hohe
Entwicklungs- und
Fertigungskompetenz.
Dr.-Ing. Maria Hergesell ist Leiterin
Technologiemanagement bei der
Wittenstein Bastian GmbH in Fellbach
Eine typische High-Speed-Getriebeanwendung
ist z. B. die Gewinnung von mechanischer
oder elektrischer Energie aus einer in
heißem Gas laufenden Turbine. Die hohen
Drehzahlen von bis zu 100 000 U/min müssen
hier über ein Getriebe reduziert werden, um
die mechanische Leistung direkt nutzen zu
können oder über einen Generator in Strom
zu wandeln. Hierfür sind spezielle Getriebe
zu entwickeln, die exakt auf die spezifischen
Anforderungen zugeschnitten sind.
Das Unternehmen Wittenstein Bastian
entwickelt und fertigt solche High-Speed-
Getriebe und setzt sie z. B. in Energierückgewinnungssystemen,
im Rennsport oder
bei angetriebenen Werkzeugen ein. Die
Entwicklung der Getriebe beginnt mit der
technischen Detailklärung in Zusammenarbeit
mit dem Anwender. Dabei sind neben
dem technischen Vertrieb auch Vertreter
des Engineering-Teams und der Produktion
beteiligt. Eine mit dem Anwender abgestimmte
Spezifikation bildet die Basis für
die Entwicklung. Hier werden vor allem die
Auslegungsziele definiert und priorisiert.
Für Energiegewinnungssysteme ist der Wirkungsgrad
des Getriebes von hoher Bedeutung.
Zudem muss eine ausreichende Tragfähigkeit
sichergestellt werden: Üblich ist in
dieser Branche eine Betriebsdauer von
mind. 15 Jahren. Bei den anliegenden Drehzahlen
und den damit verbundenen Lastwechselzahlen
ist eine lebensdauerfeste
Auslegung der meisten Komponenten daher
unumgänglich. Bei mobilen Anwendungen
ergeben sich zusätzliche Forderungen, wie
eine kompakte Bauweise und ein geringes
Gewicht. Bei Energierückgewinnungssystemen,
die in der Nähe von Personen betrieben
werden, ist zudem auf die Geräuschanregung
zu achten.
Von der Idee bis zur Serie
Die Entwicklung eines Sondergetriebes
geschieht bei Wittenstein Bastian in enger
Abstimmung zwischen Engineering-Team
und Produktion, die in unmittelbarer räumlicher
Nähe zueinander arbeiten. Die Verzahnung
von Entwicklung und Fertigung beginnt
jedoch schon innerhalb der Engineering-Abteilung.
Diese besteht aus 10 Ingenieuren, die
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