KEM Konstruktion 05.2017

MASCHINENELEMENTE
GETRIEBE
Stirn-Kegelradgetriebe für zyklische Prozesse
Hohe Präzision und Dynamik
Sonderlösungen, die eine exakte Positionierfähigkeit bei sehr dynamischen, zyklischen Prozessen erfordern,
können auf ein Stirn-Kegelradgetriebe von ZAE Antriebssysteme setzen, das sich in der Praxis bei „Wash-
Down-Anwendungen“ im Food & Beverage bewährt hat. Gefordert sind bei diesen Antriebslösungen zudem
kinematischer Gleichlauf sowie Spielarmut und Verdrehsteifigkeit – Eigenschaften, die sich auch andere
Anwendungsfelder zunutze machen können.
Folke Hedder, Leiter Vertrieb ZAE-Antriebssysteme GmbH & Co KG in Hamburg
Validierungen sowohl auf den Prüfständen bei als auch
ausgiebige Feldtests unterstreichen die Rolle von ZAE-Antriebs -
systeme als Entwicklungspartner
Bild: ZAE Antriebssysteme
Stirn-Kegelradgetriebe
für höchste Präzision
und Dynamik
Bild: ZAE Antriebssysteme
Als Engineering-Partner für kundenspezifische Standard- und
Sonderantriebe zeigt sich ZAE Antriebssysteme seit Jahrzehnten
im Markt. Für den Kunden dieser Lösung resultierte aus der fortschreitenden
Standardisierung bei den Anlagen die serienreife Entwicklung
eines effizienten Stirn-Kegelradgetriebes, das sich auch für
Sonderlösungen empfiehlt, die Präzision bei gleichzeitig hohen Beanspruchungen
vorschreiben. Das Getriebe weist neben der langen
Lebensdauer ein exzellentes Gleichlaufverhalten, geringstes Spiel
und hohe Verdrehsteifigkeiten auf. Positionieraufgaben bei sehr dynamischen,
zyklischen Prozessen lassen sich mit diesem Stirn-Kegelradgetriebe
nachweislich umsetzen, was hausinterne Prüfstandsversuche
zeigen. Bereits in der Entwicklungsphase und auch
zur Produktionsabnahme sind zahlreiche Messungen zum kinematischen
Gleichlauf, zum Verdrehflankenspiel und zur Verdrehsteifigkeit
durchgeführt worden. Ergänzend zeigten Belastungstests zur Überprüfung
der Beanspruchbarkeit, der Temperaturentwicklung und zur
Geräuschermittlung die Praxistauglichkeit des Antriebssystems.
Null Spiel im Umkehrpunkt
Validierungen sowohl auf den Prüfständen als auch Feldtests unterstreichen
die Rolle von ZAE als Entwicklungspartner. In nur einem
Optimierungsschritt realisierten sich die Anforderungen bezüglich
Material- und Lagerauswahl sowie der Lagerspieleinstellung. Die
erste Serie dieser Getriebe zeigte fast null Spiel im Umkehrpunkt,
eine geringe Hysterese von 0,02° plus eine fast verdoppelte Verdrehsteifigkeit
von über 2100 Nm pro Grad bei einem Nennmoment
von 360 Nm. Beim Verdrehspiel zeigen sich Werte von maximal ±
0,15 mm auf 500 mm Hebelarm, was einem Verdrehwinkel von we-
niger als 2 Winkelminuten (arcmin) am Abtrieb entspricht. Absolute
Öldichtheit, geringe Oberflächentemperaturen und ein sicheres Entlüftungskonzept
runden die Eigenschaften ab, was einen Wirkungsgrad
von etwa 90 % ergibt. Erwähnenswert ist die Voraussetzung
für diese Getriebe, diese Eigenschaften umzusetzen. Erst die Fertigung
der Einzelteile mit kleinsten Toleranzen schafft es, dass Spieleinstellbarkeit
sowie Spielüberprüfung prozesssicher funktionieren.
Daher sind alle Verzahnungen mit Qualität 4 ausgelegt und auch alle
übrigen Bauteile mit Toleranzen unter 0,01 mm gefertigt.
Effizient in der Realisierung
Neben inhaltlichen Aufgabenstellungen sind die Kundenanforderungen
im Hinblick auf den Realisierungshorizont extrem anspruchsvoll
geworden. Vom ersten Konzept bis zur Lieferung der geprüften Prototypen
standen neun Wochen zur Verfügung. Der Projektplan mit
den Laufzeiten für Bauteile, Montage und Prüfstand ermöglicht der
Entwicklung punktgenau zu agieren und bereits Teilergebnisse dem
nächsten Prozessschritt zu übergeben. Die Zusammenarbeit mit
Lieferanten z.B. für Modellbau und Abgüsse für das Gehäuse ist ein
wichtiger Baustein. Exzellenz in Operation ermöglicht, sich diesen
Herausforderungen zu stellen und erwartungsgerecht abzuliefern.
www.zae.de
Details zu Stirn-Kegelradgetrieben von ZAE:
http://hier.pro/230Is
jg
74 K|E|M Konstruktion 05 2017