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Getriebe Gewiefter Getriebeaufbau

Autor / Redakteur: Dipl.-Ing. Stefan Rötzer / Dipl.-Ing. (FH) Sandra Häuslein |

Leistung erhöhen – das ist die Anforderung in der industriellen Antriebstechnik. Dabei gilt: die Antriebseinheit ganzheitlich betrachten und jedes einzelne Modul optimieren.

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SPN Schwaben Präzision Fritz Hopf GmbH
GWJ Technology GmbH
MESYS AG
ebm-papst St. Georgen GmbH & Co. KG
Eine Besonderheit beim Optimax-Getriebe stellen die vier anstelle der üblichen drei in einer Getriebestufe verbauten Planetenräder dar. Die Kraftverteilung auf vier Planeten steigert zusätzlich die Drehmomentübertragung.
Eine Besonderheit beim Optimax-Getriebe stellen die vier anstelle der üblichen drei in einer Getriebestufe verbauten Planetenräder dar. Die Kraftverteilung auf vier Planeten steigert zusätzlich die Drehmomentübertragung.
(Bilder: EBM-Papst)

Viele Sportler folgen der Devise „höher, schneller, stärker“, denn so lautet das offizielle olympische Motto seit vielen Jahrzehnten. Auch in der deutschen Industrie ist dieser Leitspruch längst angekommen. Denn egal ob Umsatzzahlen höher, Produktionszeiten schneller oder Produkte immer leistungsfähiger, also stärker, werden sollen – der Wachstumsgedanke treibt an. In der industriellen Antriebstechnik beispielsweise sollen sich Antriebseinheiten einerseits mit immer mehr Funktionalität ausstatten lassen, andererseits soll die Abgabeleistung aus bestehendem Bauraum insbesondere im dynamischen Bereich immer weiter erhöht werden.

Um letzteres realisieren zu können, muss die geforderte höhere Leistung in jedem einzelnen Modul einer Antriebseinheit (Getriebe, Motor, Elektronik) signifikant steigen. Für die elektronisch kommutierten Innenläufermotoren (ECI) bedeutet dies, dass höhere Anlaufdrehmomente bei gleichzeitig verminderten Rotorträgheitsmomenten gefordert werden, um das dynamische Verhalten deutlich zu verbessern.

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Mechanischer Robustheit gerecht werden

Speziell für das Getriebe stellt dies eine große Herausforderung dar. Um der höheren Leistung und der mechanischen Robustheit gerecht zu werden, legen die Getriebespezialisten hohen Wert auf die optimale Auslegung der Verzahnung und Lagerung der Abtriebswelle sowie die Wahl der eingesetzten Werkstoffe.

Mit der neuen Getriebebaureihe Optimax stellt sich EBM-Papst genau diesen Anforderungen an Robustheit und Überlastfähigkeit. Als erste Baugröße wird das Getriebe Optimax 63 mit einem Kantenmaß von 63 mm verfügbar sein.

Ergänzendes zum Thema
Downloads und Bestellungen via Online-Portal

Interessenten und Anwender können technische Daten, Zeichnungen und 3D-Modelle der neuen Antriebslösungen ab April im Online-Portal von EBM-Papst einsehen, ausdrucken oder herunterladen. Die Optimax-63-Vorzugstypen sind dann ebenfalls im Online-Portal erhältlich und innerhalb von 48 h nach Eingang der Bestellung versandfertig.

Dem Getriebe auf den Zahn gefühlt

Die langjährige Erfahrung in der Auslegung von Verzahnungen für Planentengetriebe zahlte sich hier aus. Es kommt dabei nicht nur auf die Größe der Zähne oder die Wahl der Zähnezahlverhältnisse, sondern vor allem auf die Gestaltung des Wälzverhaltens der Räder im Getriebe an. Aufgrund der möglichen Freiheitsgrade bei der Auslegung einer Verzahnung steht dem Entwickler hier eine quasi unbegrenzte Anzahl möglicher Lösungsansätze zur Verfügung. Die Kunst liegt darin, aus allen Möglichkeiten das perfekte „Setting“ zu finden. Im Falle des Optimax standen die Forderungen, hohe Dauerdrehmomente übertragen, wie auch kurzzeitig Stoßbelastungen ertragen zu können, im Fokus. Zudem galt es, die Optimax-Baureihe ganzheitlich zu betrachten und sie hinsichtlich Bauteil-Mehrfachverwendungen und einer strategisch günstigen Untersetzungsreihe intelligent aufzubauen.

Um möglichst große Leistungen übertragen zu können werden in den Optimax Getrieben Zahnräder mit sehr großer Radbreite verbaut – somit wird, trotz hoher Drehmomente, die Flächenpressung und damit der Verschleiß an den Zahnflanken minimiert, wodurch wiederum eine lange Lebensdauer erreicht wird. Eine weitere Besonderheit beim Optimax-Getriebe stellen die vier anstelle der üblichen drei in einer Getriebestufe verbauten Planetenräder dar. Durch die Kraftverteilung auf vier Planeten kann noch einmal rund 30 % mehr Drehmoment übertragen werden.

Quadratischen Querschnitt bestmöglich ausnutzen

Die Leistungsfähigkeit eines Getriebes (also die Höhe des übertragbaren Momentes) wird natürlich immer an dessen Baugröße/Platzbedarf gemessen. Auch hierauf wurde bei der Entwicklung geachtet: Im annähernd quadratischen Querschnitt wird das Kantenmaß 63 mm bestmöglich durch eine große Hohlradverzahnung ausgenutzt. Für die Verschraubung der Getriebeteile wird der Bauraum im Bereich der „Ecken“ genutzt.

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