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Zahnstangengetriebe Mehr als nur Getriebe – vom Komponenten- zum Systemlieferanten

| Redakteur: Dipl.-Ing. (FH) Sandra Häuslein

Seit der Gründung der Leantechnik AG 1993 sind nicht nur Umsatz und Mitarbeiterzahlen ständig gewachsen, sondern auch das Know-how zum Heben, Führen und Positionieren. Längst hat sich das Unternehmen vom reinen Komponenten- zum Systemlieferanten weiterentwickelt und produziert heute im Kundenauftrag teil- und funktionsfertige Anlagen.

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Identische Baugrößen, Anschlussmaße und Ritzelwellen-Enden formieren die Getriebeserien Lifgo und Lean SL zu einem leicht zu handhabenden Baukastensystem.
Identische Baugrößen, Anschlussmaße und Ritzelwellen-Enden formieren die Getriebeserien Lifgo und Lean SL zu einem leicht zu handhabenden Baukastensystem.
(Bild: Leantechnik)

Ein Blick in die Konstruktions- und Entwicklungsabteilung des Getriebespezialisten zeigt ein überraschendes Spektrum vielfältiger Aufgabenstellungen. Anlagen zur flexiblen Bewegung im Raum werden von den Maschinenbauingenieuren und -mechanikern bei Leantechnik ebenso geplant wie Pick-and-Place-Anlagen, Präzisions-Hubtische, Sortier- oder Kommissionieranlagen. Grundlage aller Konstruktionsüberlegungen stellen die von Leantechnik produzierten 4-fach-rollengeführten Lifgo- sowie die für einfachere synchrone Hubbewegungen ausgelegten Lean-SL-Getriebe mit rundgeführter Zahnstange dar. „Den Kern jeder Anlage bildet immer unser spezifisches Antriebs- und Kraftübertragungs-Know-how. Die darum herum benötigte Anlage planen wir dann flexibel“, so Reinhard Meltsch, Leiter Konstruktion bei Leantechnik.

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Die Basis: lineargeführt mit quadratischem Gehäuse

Reinhard Janzen erzählt: „Als sich meine Frau und ich in den frühen 90er-Jahren mehr oder weniger über Nacht zur Übernahme einer Produktsparte der damaligen Schlüter-Werke aus Dortmund entschlossen, haben wir mit einem so positiven Fortgang nicht gerechnet.“
Reinhard Janzen erzählt: „Als sich meine Frau und ich in den frühen 90er-Jahren mehr oder weniger über Nacht zur Übernahme einer Produktsparte der damaligen Schlüter-Werke aus Dortmund entschlossen, haben wir mit einem so positiven Fortgang nicht gerechnet.“
(Bild: Leantechnik)

Was heute zum Tagesgeschäft der Getriebespezialisten aus Oberhausen gehört, ist das Ergebnis einer ausdauernden und beharrlichen Arbeit. „Als sich meine Frau und ich in den frühen 90er- Jahren mehr oder weniger über Nacht zur Übernahme einer Produktsparte der damaligen Schlüter-Werke aus Dortmund entschlossen, haben wir mit einem so positiven Fortgang natürlich nicht gerechnet“, so Reinhard Janzen zur Geschichte seines Unternehmens. Bereits 1996 stellte Leantechnik auf der Euroblech, der internationalen Technologiemesse für Blechbearbeitung, das erste selbst entwickelte Zahnstangengetriebe mit Linearführung und quadratischer Form vor. Bis heute bildet es die Basis aller Getriebe von Leantechnik. Die eigenen Produkte und angewandten Technologien ständig zu verbessern ist Ansporn geblieben und die Innovationskraft wird zur Bildung von Wertschöpfungspartnerschaften genutzt. Reinhard Janzen erklärt: „So haben wir uns zum führenden Hersteller lineargeführter Zahnstangenhubgetriebe entwickelt. Heute bieten wir nicht nur leistungsfähige Komponenten, sondern mit unserem Fachwissen auch einen Mehrwert für unsere Kunden, indem wir die Entwicklung und Produktion selbst komplexer Anlagen übernehmen.“

Starke Nachfrage nach Lösungen aus einer Hand

Leantranspo nennt Leantechnik Maschinen, die neben den robusten und langlebigen Lifgo- und Lean-SL-Getrieben noch zusätzliche Anbauteile, Antriebe und Stahlbau aufweisen. Für die Kunden bedeutet das nicht nur eine Vereinfachung vieler und komplizierten Teilprozesse, sondern auch mehr Raum zur Konzentration auf die eigentlichen Kernaufgaben. „Zudem fragen Kunden immer stärker Lösungen aus einer Hand nach, um die Anzahl an Lieferanten zu reduzieren“, führt Reinhard Meltsch aus. Eine individuelle Lösungsfindung beinhaltet für die Konstruktionsingenieure neben der Beratung eine exakte Planung zur Auslegung. Sie analysieren zunächst, welche Anforderungen an die Anlagen gestellt werden. Geht es darum, besonders schwere Lasten zu bewegen, hohe Taktzahlen zu erreichen oder steht die präzise Positionierung im Vordergrund? Dementsprechend werden auch die zu verwendenden Getriebe dimensioniert. Am Ende steht schließlich ein umfassender Service mit Montage, Implementierung sowie dem entsprechenden Kundendienst.

Alles passt zusammen

Ein wesentliches Ergebnis der langjährigen Entwicklungsarbeit von Leantechnik ist das Baukastensystem, das die Getriebeserien Lifgo und Lean SL miteinander kombiniert und untereinander austauschbar macht. Dafür sorgen identische Anschlussmaße und Schraubenbefestigungen, identische Zahnteilungen und Teilkreisdurchmesser sowie gleiche Ritzelwellenausführungen innerhalb einer Baugröße. Wenige Zubehörteile verringern die Anschaffungskosten. Dem Anlagenbauer bietet das System größtmögliche Flexibilität – eine Kombination vertikaler und horizontaler Hübe nebst Einbeziehung der Z-Achse ist in nahezu alle erdenklichen Konstellationen möglich. Außerdem lassen sich sowohl Lifgo- als auch Lean-SL-Getriebe aufgrund ihrer kompakten Einheit aus Antrieb und linearer Führung sehr schlank verbauen. Einen zusätzlichen Pluspunkt sollen auch die variablen Montagemöglichkeiten darstellen. So können Schrauben direkt in der Montageplatte angebracht oder durchgesteckt werden. Alle Getriebe lassen sich sowohl horizontal als auch vertikal, von der Ober- oder Unterseite anschrauben und in allen denkbaren Kombinationen verbinden – auch in Winkeln von ±90°.

Lifgo und Lean SL – präzise in der Anwendung

Alle Getriebe von Leantechnik arbeiten mit einer Zahnstange, die geführt an einem Ritzel mit Kugelumlaufführung entlangfährt. Je nach Hubaufgabe und Bewegungserfordernis kann entweder die Zahnstange oder das Ritzel angetrieben werden. Eine Verbindung über Profilwellen sorgt für synchron ablaufende Bewegungen zweier Getriebe. Zahnstange und Gehäuse lassen sich flexibel als Heber und Träger von Vorrichtungen verwenden.

Die Baureihe Lifgo 5 mit 4-fach rollengeführter Zahnstange soll hohe Traglasten bei geringen Laufgeräuschen gewährleisten. Zudem sollen sich die Getriebe durch ein großes Widerstandsmoment für eine starke Querkraftaufnahme auszeichnen und bei hoher Hubgeschwindigkeit sehr präzise und wiederholgenau positionieren. Lifgo-5-Getriebe sind äußerst robust und sichern laut Leantechnik mit ihrer langen Lebensdauer einen dauerhaften Einsatz. Sie erreichen bei einer Hubgeschwindigkeit von 3 m/s in den Standardbaugrößen 5.0, 5.1 und 5.3 eine Hubkraft von bis zu 15.700 N, in der Baugröße 5.4 bis zu 25.000 N. Zusätzlich zur Standardausführung sind die Getriebe in den Ausführungen Lifgo doppel, Lifgo linear und Lifgo Excenter mit einstellbarem Zahnflankenspiel erhältlich.

Für einfachere Hubvorrichtungen eignen sich Lean-SL-Getriebe mit rundgeführter Zahnstange. Ihr Einsatz empfiehlt sich, wenn keine Querkraftaufnahme benötigt wird oder wenn eine exakte Führung bereits vorhanden ist. Lean-SL-Getriebe erreichen eine hohe Biegesteifigkeit durch einen großen Durchmesser und eine breite Verzahnung der Zahnstange. Bei einer Hubgeschwindigkeit von 0,6 m/s reicht die Hubkraft in den drei Baugrößen 5.1, 5.2 und 5.3 von 800 N bis zu 8000 N.

Drei-Achs-Positioniersystem für die Automobilindustrie

Anfang des Jahres 2015 demonstrierte Leantechnik auf der Hausmesse in Oberhausen, wie sich durch geschickte Kombination von Lifgo-Getrieben auf drei Achsen flexible Bewegungen im Raum realisieren lassen. Mit dem Drei-Achs-Positioniersystem (DAP) schöpften die Konstruktionsingenieure nicht nur das gesamte Potenzial der Kombiniermöglichkeiten aus, sondern stellten auch ein System vor, welches die noch wirtschaftlichere Produktion von Karosseriederivaten in der Automobilindustrie ermöglicht. Schon seit mehr als 15 Jahren arbeitet Leantechnik an geeigneten technischen Lösungen für die Automobilindustrie. Neben automatisierten Hub- und Shuttle-Systemen stellt das Unternehmen auch Anlagen zur Positionierung von Werkstücken, etwa für Schweißanwendungen, oder Systeme für logistische Abläufe her. Hubtische für die Aufnahme von Bauteilbehältern sind seit langem erfolgreich in der Fahrzeugfertigung im Einsatz.

Ausblick: Hub-Senk-Förderer erstmals auf Automatica 2016

Neuestes Produkt, das auf der Automatica 2016 erstmals zu sehen sein wird, ist ein Leantranspo-Hub-Senk-Förderer (HSF) – ein Hubtisch inklusive Skid-Förderer für den Automobilbau. Für die exakte und wiederholgenaue Positionierung der mit der Karosserie beladenen Skids sorgen Lifgo-Getriebe. Die Automobilindustrie soll von Leantechnik eine funktionsfähige Anlage aus Hubelementen, Antrieb, Stahlbau sowie dem Skid-Förderer erhalten. Baulänge und -höhe sind flexibel gestaltbar, durch die schlanke und kompakte Bauweise entsteht ein geringer Bauraum. Die Lifgo-Getriebe sollen mit ihren hohen Geschwindigkeiten für eine Prozessoptimierung und Steigerung der Prozesseffizienz sorgen. Ihre lange Lebensdauer und ihre Wartungsfreundlichkeit verbessern laut Hersteller darüber hinaus die Wirtschaftlichkeit.

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