Planetengetriebe Leistungsstarke Planetengetriebe für Umformprozesse

Redakteur: Stefanie Michel

Speziell für Umformprozesse mit besonders hohen Anforderungen an das kinematische Bewegungsprofil entwickelte Desch das Servox-Planetengetriebe. In Kombination mit elektrischen Servoantrieben soll es die Produktivität steigern und gleichzeitig Kosten senken.

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Servox SP-Antrieb mit modifiziertem Planetengetriebe. (Desch)
Servox SP-Antrieb mit modifiziertem Planetengetriebe. (Desch)

Um das Potential eines Servomotors ausschöpfen zu können und das nötige Drehmoment zu entwickeln, ist ein entsprechender Drehmomentwandler erforderlich. Desch bietet Antriebskonzepte mit Planetengetrieben für die unterschiedlichsten Übersetzungs- und Drehmomentbereiche.

Hauptmerkmal des Getriebes ist eine integrierte, hydraulisch schaltbare Bremse am Getriebeeingang - eine weitere Haltebremse ist nicht nötig. Schwungrad und Kupplung sind bei dieser Bauform ebenso überflüssig wie ein Riemenantrieb.

Planetengetriebe sind für Werkzeugmaschinen optimale Leistungsverstärker

Die Planetengetriebe von Desch sollen sich durch ihre physikalischen Eigenschaften besonders für den harten Einsatz in mechanischen Pressen eignen. Neben der koaxialen Konstruktion, einer hohen Leistungsdichte – je nach Ausführung sind drei bis vier Zahnpaare im Eingriff , die das Drehmoment übertragen – und einem hohen Wirkungsgrad von 98 Prozent ist das niedrige Massenträgheitsmoment der besondere Vorteil dieser Antriebskomponente. So ist das Planetengetriebe laut Hersteller zum Beispiel für heutige Werkzeugmaschinen, die Arbeitszyklen in immer kürzeren Zeitintervallen durchführen müssen und dabei äußerst energieeffizient arbeiten sollen, der optimale Leistungsverstärker.

Desch hat bereits vor zehn Jahren den Kundenwunsch nach einer Drehzahlmodifizierung während eines Arbeitszyklus’ an der Kurbelwelle realisiert. Zu diesem Zeitpunkt waren noch keine Servomotoren mit hohen Drehmomenten verfügbar, sodass eine hydraulische und eine mechanische Lösung, der schaltbare Komplettantrieb KAS, entwickelt wurde. Diese rein mechanische Lösung bestand in der Verbindung von schaltbaren Kupplungen mit zwei Getrieben, deren Übersetzung während eines Arbeitshubes eine Variation der Drehzahl ermöglichte. Diese Antriebe waren Grundlage für die Weiterentwicklung der heutigen Servogetriebe.

Standard-Servox-Antriebe mit Sicherheitsbremse auf der Eingangswelle

Die Standard-Servox-Antriebe sind das Resultat dieser Entwicklung. Hier wurde eine Antriebskomponente entwickelt, auf deren Getriebeeingangswelle eine hydraulisch gelüftete Sicherheitsbremse installiert ist. Zur Exzenterwelle hin folgt das Planetengetriebe. Die Getriebe in Standardausführung können im Übersetzungsbereich vier bis sechs ausgeführt werden und decken einen Drehmomentbereich von 10 bis 160 kNm ab. Als Antrieb werden Servomotoren im Drehmomentbereich von 1,7 bis 40 kNm eingesetzt.

Dieses kompakte Konzept bietet eine einfache Installationsmöglichkeit des kompletten Servo-Antriebsstrangs. Für viele Maschinen ist es vorteilhaft, dass sich die Anschlussmaße für einen Schwungrad-Komplettantrieb mit den Anschlüssen der Servox Standard-Getriebe decken und daher ohne Änderungen am Maschinenrahmen getauscht werden können. Somit lässt sich die neue Antriebstechnik auch auf ältere Maschinen adaptieren.

Ist ein kleinerer Servomotor vorgesehen, der zum Beispiel mit hohen Drehzahlen arbeitet, oder ist die maximale Drehzahl der Exzenterwelle nicht so hoch, kommen Getriebe mit mittleren bis hohen Übersetzungen zur Anwendung. Für diese Anforderung stellt Desch drei unterschiedliche Getriebelösungen mit mittleren bis großen Übersetzungen zur Wahl.

Mit Servox SP-Antrieb kleinere Motoren und günstigere Steuerungen

Der Servox SP-Antrieb besitzt ein modifiziertes Planetengetriebe und erlaubt bei koaxialer Anordnung mittlere Übersetzungen von etwa 12 bis 18. Er braucht trotzdem nur unwesentlich länger als ein gleichstarkes einfaches Planetengetriebe. Diese Antriebe können wirtschaftlich bis hin zu Drehmomenten von 250 kNm gebaut werden. Durch die höhere Übersetzung ergibt sich wegen des kleineren Servomotors in Verbindung mit einer kostengünstigeren Steuerung ein Kostenvorteil.

Für noch größere Übersetzungen und koaxiale Bauweise bietet sich der Servox Antrieb mit zweistufigem Planetengetriebe an. Ausdauernd auf dem Standard-Servox-Antrieb wird an den Abtrieb der ersten Getriebestufe ein weiteres Planetengetriebe angeflanscht. So lassen sich Drehmomente bis 2 000 kNm und Übersetzungen größer i = 65 verwirklichen. Entscheidend sind die gewünschte Ausgangsdrehzahl sowie Drehmoment und Drehzahl der verfügbaren Servomotoren.

Eine weitere Antriebsvariante bietet die größte Flexibilität hinsichtlich Abtriebsdrehmoment, Übersetzungsbereich und Motorvariationen. Dabei wird das Abtriebsmoment durch ein Planetengetriebe übertragen. Auf der Eingangsseite können je nach geometrischen Bedingungen zwei bis vier Servomotoren den Antrieb übernehmen. Durch die flexible Kombination aus Getriebeübersetzung und Motorenanzahl ergibt sich ein breiter Einsatzbereich für diese Antriebe. Das Spektrum der Übersetzungen reicht von 4 bis zirka 48. (mi)

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