Planetengetriebe Getriebe mit montiertem Ritzel für Zahnstangenantriebe

Zahnstangenantriebe erfordern Getriebe mit montiertem Ritzel. Speziell für diesen Anwendungsbereich hat Neugart sein Portfolio an Planetengetrieben erweitert. Wir stellen die neuen Getriebe vor.

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Neugart GmbH

Maxon Motor GmbH

Wenn bei einem Zahnstangenantrieb die rotatorische Bewegung des elektrischen Antriebsmotors in einen linearen Schub umgesetzt wird, wirken am angetriebenen Ritzel hohe Radial- und Axialkräfte. In­tegrierte Getriebe-Ritzel-Kombinationen tolerieren diese spezifischen Kräfte aufgrund ihrer hohen mechanischen Belastbarkeit besonders gut.

Die von Neugart speziell für solche Ritzel-Zahnstangen-Anwendungen entwickelten Planeten- und Winkelplanetengetriebe nutzen dabei Ritzel aus eigener Produktion. Somit ist die beste technische Abstimmung zwischen Ritzel und Getriebe gewährleistet. Darüber hinaus verfügen die Getriebe über leistungsfähige Kegel- und Schrägrollenlager in der Abtriebswellenlagerung. Diese sind hoch belastbar, sodass trotz der auftretenden Radial- und Axialkräfte selbst hohe Gewichte dynamisch bewegt werden können. Dabei ist eine hohe Varianz an Getriebemodellen, Baugrößen und Übersetzungen verfügbar, um Optimierungen der Geschwindigkeit und der übertragbaren Drehmomente in Kombination mit dem Ritzel punktgenau abzubilden.

Zwei Ritzel und acht Getriebe

Konkret stehen zwei Ritzel-Arten zur Auswahl:

• Das PK1-Ritzel ist auf der verzahnten Abtriebswelle des Getriebes montiert, wobei eine Innenverzahnung gemäß DIN 5480 für die notwendige Verbindungssicherheit sorgt.

• Das PM1-Ritzel ist hingegen für Getriebe mit Flansch-Abtriebswelle konzipiert und mit einer nach EN ISO 9409-1 genormten, mechanischen Schnittstelle ausgestattet.

Beide Arten sind schrägverzahnt erhältlich, das PK1 auch geradverzahnt. Zudem gibt es die Ritzel in vier unterschiedlichen Modulen und mit unterschiedlich vielen Zähnen.

Getriebe

Getriebe richtig auswählen, auslegen und einsetzen

Die Option Ritzel kann mit insgesamt acht Getriebebaureihen kombiniert werden:

• je ein Koaxialplanetengetriebe mit Abtriebswelle (PLHE) und mit Abtriebsflansch (PFHE) aus der Economy Line,

• je zwei Koaxialplanetengetriebe mit Abtriebswelle (PSN und PLN) bzw. Abtriebsflansch (PSFN und PLFN) aus der Precision Line und

• zwei Winkelplanetengetriebe (WPLN und WPSFN), ebenfalls aus der Precision Line.

Getriebe nehmen Vorschubkräfte bis 30.000 N auf

Die Getriebe mit Ritzel können dabei Vorschubkräfte bis zu 30.000 N aufnehmen und eine maximale Vorschubgeschwindigkeit von 650 m/min erreichen. Die Vorschubkraft und Vorschubgeschwindigkeit sind abhängig von der Getriebebaugröße und Getriebeübersetzung.

Diese zahlreichen Kombinationsmöglichkeiten von Ritzel- und Planetengetriebetypen stellen sicher, dass es nicht nur für unterschiedliche Anforderungen eine Lösung gibt, sondern in aller Regel sogar mehrere: So ist die Verdrehsteifigkeit bei den Flanschgetrieben höher als bei den Getrieben mit Abtriebswelle. Ist zum Beispiel die Bauraumsituation das entscheidende Kriterium, kann der Konstrukteur die kurz bauenden Getriebe mit Abtriebsflansch einsetzen oder die Winkel-Präzisionsgetriebe verwenden. Ist die Präzision der entscheidende Faktor, so kann er sich für die höhere Genauigkeit und Verdrehsteifigkeit der Präzisionsgetriebe entscheiden. Für Standardanwendungen sind hingegen Economy-Getriebe eine wirtschaftlich attraktivere Lösung.

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Getriebe mit Zahnstangen kombinieren

Die Getriebe mit Ritzel sind speziell für Zahnstangen-Applikationen konzipiert. Sie finden im Maschinenbau vielseitig Anwendung. Entsprechende Antriebssysteme ermöglichen es, größere Maschinen mit einem präzisen aber relativ kostengünstigen Konstruktionselement über Distanzen von mehreren Metern zu verfahren. Werden mehrere Zahnstangen hintereinander montiert, lassen sich auch größere Portale realisieren. Ein weiteres Anwendungsfeld ist die Applikation mit einem Zahnkranz. Dort treibt das Getriebe mit Ritzel zum Beispiel eine Drehachse an.

Einsatz finden Zahnstangenantriebe in Werkzeugmaschinen inklusive Zuführungssysteme, Laser- und Plasmamaschinen, Holz- und Blechbearbeitungsmaschinen, linearen Verfahrachsen für Roboter sowie Hubsysteme. Erreicht werden eine sehr hohe Genauigkeit und Steifigkeit.

Die Getriebe-Ritzel-Kombinationen lassen sich mit fast allen Zahnstangen am Markt kombinieren, soweit diese das gleiche Modul und die gleiche Verzahnungsart (schräg- oder geradverzahnt) aufweisen.

Die Ritzel-Getriebe sind in die Konfigurationstools von Neugart integriert: So lassen sich im Tec Data Finder (TDF) passende Komponenten auswählen und auch technische Datenblätter und CAD-Modelle automatisiert zusenden. Die Modelle können direkt in das CAD-Modell der Maschine bzw. Anwendung übernommen werden.

Getriebe einfach berechnen und auslegen

Die Auslegung kann im Neugart Calculation Program (NCP) erfolgen, in dem Konstrukteure komplexe Lastverläufe im Antriebsstrang berechnen und auf dieser Basis die an­wendungsspezifische Motor-Getriebe-Ritzel-Kombination bestimmen können. Die Anwendungsparameter des Ritzel-Zahnstangensystems lassen sich in die vordefinierte Applikations-Maske eingeben. Das Bewegungsprofil kann in einer schnellen Vorauswahl definiert oder über spezifische Bewegungsdaten erfasst werden. Das Getriebe mit Ritzel wird aus einer Datenbank ausgewählt und die Berechnung direkt in der Ergebnisleiste visualisiert. Die technischen Merkmale des Ritzels werden direkt in die Berechnung übertragen. Dies erleichtert die Arbeit der Konstrukteure und erspart ihnen wertvolle Zeit.

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