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Kugelgewindetrieb Kugelgewindetrieb im Einsatz bei systemoptimierten Kupplungen

| Redakteur: Ute Drescher

Ein sauber abgestimmter Kupplungsvorgang verlangt von den eingesetzten Komponenten das Äußerste in Bezug auf die Dynamik. Nur ein Kugelgewindetrieb hält diesen Anforderungen Stand.

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Dieser kundenspezifischer Kugelgewindetrieb 12 x 3 mm managt automatisierte Kupplungen bei Lastkraftwagen.
Dieser kundenspezifischer Kugelgewindetrieb 12 x 3 mm managt automatisierte Kupplungen bei Lastkraftwagen.
(Bild: Eichenberger Gewinde AG)

Häufiges Schalten ist bei LKW oft unvermeidbar. Je häufiger geschaltet wird, umso schneller nutzt sich aber die Kupplungsscheibe ab und umso eher benötigt die Kupplung eine vorzeitige Wartung. Bei einem der ersten automatisierten Schaltsysteme auf dem Markt gelang es Gewindespezialist Eichenberger, das maßgebliche Konstruktionselement für die automatische Version der Kupplung zu entwickeln und von der Einzelanfertigung bis zum Serienlauf zu bringen: Mit der kalt umgeformten Kugelgewindespindel aus Stahl (Durchmesser 12 mm, Steigung 3 mm) kann die Kupplung nur durch das Bedienen eines Schalters bereits bei niedrigen Motordrehzahlen vollständig einrücken. Außerdem wird die Kupplungsbetätigung an die Informationen vom Neigungssensor und an den erforderlichen Anfahrtsgang angepasst. So wird die Motordrehzahl für das saubere Anfahren gegebenenfalls angehoben.

Die Kupplung weist während der Gangwechsel keinen Schlupf auf, das heißt, die Geschwindigkeit der miteinander in Reibkontakt stehenden Mechanismen weicht nicht ab. Sie dient also nur zum Trennen des Getriebes vom Motor. Diese Funktionen schützen die Kupplung und andere Antriebsstrang-Komponenten vor mechanischer Überbeanspruchung.

Natürlich hängt der Verschleiß nicht nur mit der Häufigkeit dieser Schaltaktion zusammen, sondern auch mit der Art des Schaltens. Je näher man an eine zeitlich optimal abgestimmte und perfekt ausgeführte Betätigung herankommt, umso eher ist eine Verschleißminderung möglich. Dieses elektrische Kupplungssystem führt also zu weniger Verschleiß, was sich nebst erhöhter Lebensdauer direkt auf die Betriebskosten auswirkt. Zusätzlich werden spürbare Treibstoffersparnisse erreicht.

Geht nicht, gibt’s nicht

Dieser sauber abgestimmte Kupplungsvorgang verlangt das Äußerste in Bezug auf die Dynamik. In 0,02 s wird eine Belastung von 3500 N gefordert. Was sich so einfach anhört, erforderte ganze 6 Jahre der Grundlagenforschung und Entwicklungszeit in den Bereichen der Dynamik und Schmierung. Nur ein Kugelgewindetrieb (KGT) kann diesen prägnanten Anforderungen zwischen dynamischen Kräften und Bewegungsgrößen standhalten. Der robuste Präzisions-KGT Carry von Eichenberger meistert diese Hürden problemlos. Das Gewindewalzen wirkt sich äußerst positiv auf die Rauheitswerte der Gewindeflanken und den Grundradius aus, die Kerbempfindlichkeit ist dadurch sehr gering.

Eine Lebensdauerschmierung ist anspruchsvoll und heikel zu gewährleisten. Da spricht man von 7-stelligen Lastwechseln bei rund 4000 Umdrehungen. Nicht nur der eindrückliche Wirkungsgrad des Carry-Kugelgewindetriebs von über 90 % über die ganze Lebensdauer verlangte umfangreiche Tests, teilweise erstreckten sich die Dauerläufe über 9 Monate; Schmierversuche, um die Lebensdauer zu erreichen, nahmen mehr als 2 Jahre in Anspruch. Beim KGT 12 x 3 griff Eichenberger auf das bewährte Umlenkrohr-System aus Stahl zurück. Als Resultat der Entwicklungen konnte eine höchst effiziente Anbindung des Umlenkrohrs realisiert werden. (ud)

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