gesponsertZahnstangengetriebe Hubaufgaben wirtschaftlich lösen

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Zahnstangengetriebe von Leantechnik sorgen in vielen Anwendungen für präzise Verfahr- und Positionierbewegungen. Jetzt bringt das Unternehmen eine neue Baugröße auf den Markt: Sie sorgt für mehr Flexibilität bei der Entwicklung neuer Hubsysteme.

Die Zahnstangengetriebe sind in zahlreichen Ausführungen und Größen erhältlich.(Bild:  Leantechnik)
Die Zahnstangengetriebe sind in zahlreichen Ausführungen und Größen erhältlich.
(Bild: Leantechnik)

Die Konstruktion ist auf den ersten Blick unscheinbar: Ein quadratisches Gehäuse, eine Hohlwelle und eine Zahnstange – mehr ist von außen nicht zu erkennen. Was die Lifgo-Zahnstangengetriebe von Leantechnik besonders macht, ist ihr Innenleben: Im Zentrum des Gehäuses befindet sich eine vierfache Rollenführung. Sie sorgt dafür, dass sich die Zahnstange mit hoher Präzision bewegt. Der Aufbau des Getriebes ermöglicht Hubbewegungen mit einer Genauigkeit von ±0,05 mm und einer Wiederholgenauigkeit zwischen ±0,02 mm und ±0,01 mm.

Zahnstangengetriebe dieser Baureihe zeichnen sich durch eine hohe Querkraftaufnahme aus und eignen sich deshalb besonders gut für Anwendungen, in denen schwere Lasten präzise und synchron positioniert werden. Die Getriebe erzielen je nach Baugröße Hubkräfte zwischen 2.000 N und 25.000 N, ihre Zahnstange verfährt mit einer Geschwindigkeit von bis zu 3 m/s. Es sind auch Versionen für sehr lange Hub- beziehungsweise Verfahrwege erhältlich.

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Neben den Zahnstangengetrieben fertigt Leantechnik eine zweite Produktserie: Die Lean-SL-Getriebe wurden für Anwendungen entwickelt, bei denen bereits eine Führung vorhanden ist. Sie sind in diversen Baugrößen und in zwei Ausführungen erhältlich, können Hubkräfte von 800 bis 25.000 N aufnehmen und erreichen Hubgeschwindigkeiten von bis zu 0,6 m/s. Inzwischen gibt es sie auch in einer Variante für Anwendungen, in denen Greif-, Schließ- oder Zentrierbewegungen ausgeführt werden

Getriebe sind miteinander kombinierbar

Zu den Besonderheiten der Zahnstangengetriebe dieses Herstellers gehört die Modulbauweise: Die Gehäuse aller Serien und -größen haben dieselben Abmessungen, sodass sich die Getriebe beliebig miteinander kombinieren lassen. Maschinenbauer können mit ihnen deshalb eine Vielzahl von Hub- beziehungsweise Positioniersystemen konstruieren.

Um Ingenieuren und Planern die Arbeit zu erleichtern, hat das Unternehmen jetzt eine neue Baugröße ins Produktprogramm aufgenommen: Ab sofort sind die Lifgo- und Lean-SL-Getriebe auch in der Ausführung 5.2 erhältlich. Die 5.2-Getriebe können in einem Belastungsbereich von bis zu 1.030 kg eingesetzt werden und schließen damit die Lücke zwischen den Baugrößen 5.1 (bis etwa 400 kg) und 5.3 (bis etwa 1.600 kg).

Mehr Flexibilität mit der 5.2-Variante

Durch die Einführung der neuen Baugröße steht Anwendern jetzt für jeden Hubkraftbereich eine Getriebe-Ausführung zur Verfügung. Die neuen Varianten verfügen nicht nur über dieselbe Positioniergenauigkeit wie die bisherigen, sondern werden auch aus derselben hochfesten Legierung gefertigt. „Das sorgt für eine hohe Tragfähigkeit der Führung“, so Alexander Beule, Vorstandsmitglied der Leantechnik AG.

Mit der neuen Baugröße 5.2 gewinnen Konstrukteure Flexibilität; zusätzlich reduzieren die Getriebe die Fertigungskosten für Hub- und Positioniersysteme im Lastbereich von 0 kg bis 1000 kg, da sie exakt auf diese Anwendungen zugeschnitten sind.

Genaue Positionierung von Messsystemen

In einem hochpräzisen Messsystem für Strömungskanäle sorgen Zahnstangengetriebe für die exakte Positionierung der Kamera.(Bild:  iLA_5150)
In einem hochpräzisen Messsystem für Strömungskanäle sorgen Zahnstangengetriebe für die exakte Positionierung der Kamera.
(Bild: iLA_5150)

Zahnstangengetriebe des Oberhausener Herstellers kommen weltweit in den unterschiedlichsten Branchen zum Einsatz. Die Anforderungen an die Positioniergenauigkeit unterscheiden sich dabei stark. So fertigt die Firma Ila_5150 GmbH zum Beispiel Strömungsmesssysteme für die Wissenschaft und den Motorsport. Bei einem Messsystem für ein Formel-1-Team benötigte Ila ein Positioniersystem, um Kamera und Laser hochpräzise aufeinander auszurichten: Der Positionierfehler durfte nicht größer als 100 µm sein. Das Unternehmen entschied sich für eine Konstruktion auf der Basis von Lifgo-5.3-Zahnstangengetrieben mit Excenter. Sie gewährleisten, dank der vierfachen Rollenführung, eine sehr hohe Positioniergenauigkeit von 0,05 mm sowie eine Wiederholgenauigkeit von 0,02 mm. Damit werden die Anforderungen mehr als erfüllt.

Abfallentsorgung in der Metallverarbeitung

Schwere Lasten bewegen die Lifgo-Getriebe dagegen in einer anderen Anwendung: Die WH Sondermaschinen GmbH konstruierte eine Entsorgungseinrichtung für einen Hersteller von Schlagscheren, die in der Blechbearbeitung genutzt werden: Der Hubtisch verfährt parallel zur Schlagschere, nimmt die Blechabfälle auf und fördert sie in einen Abfallbehälter. Lean-SL-Zahnstangengetriebe bewegen den Hubtisch mit dem 350 kg schweren Förderer im 6-Sekunden-Takt auf und ab; der Gesamttakt der Schlagschere beträgt 15 s. Mit jedem Hub verfährt der Hubtisch 250 mm in der Vertikalen und erreicht dabei eine Wiederholgenauigkeit von 0,05 mm.

Bis heute einzigartig

Bereits bei der Markteinführung 1996 auf der Euro Blech in Hannover stießen die Lifgo-Zahnstangengetriebe auf großes Interesse. „Wir haben damals alle Getriebe, die wir mitgenommen hatten, verkauft – sogar die Muster“, erzählt Firmengründer Reinhard Janzen noch heute mit ungläubigem Staunen. Der Grund für den Erfolg liegt in der besonderen Konstruktion der Zahnstangengetriebe: Führung und Antrieb sind in einer einzigen Komponente vereint. Die Getriebe erfüllen deshalb höchste Anforderungen an Hubkraft, Synchronizität, Präzision und Geschwindigkeit. Janzen hat sich den Mechanismus der Getriebe gleich bei der Gründung seiner Firma patentieren lassen. Diese Entscheidung erwies sich als goldrichtig, denn vonseiten der Industrie besteht eine große Nachfrage nach den Zahnstangengetrieben.

Exakte Teigführung beim Backen

In der Backwarenindustrie leisten die Zahnstangengetriebe aus Oberhausen ebenfalls wertvolle Dienste. Bei der Aufarbeitung weicher und klebriger Teige sorgen Lifgo-5.4-Getriebe für synchrone Hubbewegungen des Zuführkolbens. 3.900 Doppelhübe pro Stunde müssen die Zahnstangengetriebe ausführen; und das unter widrigen Bedingungen wie Ablagerungen aus Mehlstaub und Speiseöl. Das kompakte, auf allen Seiten geschlossene Gehäuse der Getriebe weist eine lange Lebensdauer auf und sorgt für eine störungsfreie Produktion.

Schnell und präzise in der Intralogistik

Innovatives Lagersystem: Zahnstangengetriebe heben die Ladungsträger in die Regalstruktur.(Bild:  Extor)
Innovatives Lagersystem: Zahnstangengetriebe heben die Ladungsträger in die Regalstruktur.
(Bild: Extor)

Hoch hinaus geht es mithilfe der Zahnstangengetriebe in einer Anwendung der Extor GmbH: Das Unternehmen aus Hannover hat ein innovatives Hochregal-Lagersystem für schnelldrehende Konsumgüter entwickelt. Das Herzstück der Anlage sind die Rover-Log-Regalbediengeräte, die aus einem Shuttle und einem Ladungsträger bestehen. Zahnstangengetriebe heben die Ladungsträger in die Tragstruktur des Hochregals, um die Ware ein- und auszulagern.

Dabei ist Schnelligkeit und Präzision nötig: Nur wenn die Ladungsträger exakt vor dem Schließmechanismus des jeweils darüber liegenden Behälters positioniert werden, kann der Schnellverriegelungsmechanismus greifen. Der Mechanismus verbindet alle Boxen zu einer stabilen, freitragenden Säule. Anwender sparen durch das Lagersystem Fördertechnik, wie zum Beispiel Gabelstapler, und benötigen keine umfangreichen Regalsysteme mehr.

Die Getriebe gibt es einzeln oder als individuell konstruierte Hub- und Positioniersysteme – inklusive Motoren, Anbauteilen, Stahlbau und Steuerungstechnik.  (dm)

Ergänzendes zum Thema

Weiterführende Informationen erhalten Sie am Leantechnik-Stand auf der Hannover Messe: Halle 6, Stand F18.

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