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Planetengetriebe Planetengetriebe von IMS Gear machen Eis und Sorbets noch leckerer

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

Das ist im wahrsten Sinne des Wortes rührend: Ausgefeilte Technologie aus dem IMS Gear-Planetengetriebe-Baukasten macht Eis, Granitas und Sorbets jetzt noch leckerer. Wie IMS Gear das schafft und warum Ugolini SpA in seinen Maschinen auf Planetengetriebe made in Eisenbach setzt, das erläutert folgender Artikel.

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Im Gegensatz zu Sorbets weist Milcheis eine festere Konsitenz auf, was bedeutet, dass man in der Eismaschine ein wesentliche höheres Drehmoment benötigt, um die Ware zu rühren.
Im Gegensatz zu Sorbets weist Milcheis eine festere Konsitenz auf, was bedeutet, dass man in der Eismaschine ein wesentliche höheres Drehmoment benötigt, um die Ware zu rühren.
(Bild: CC0, pixabay.com)

Wenn Granitas, Sorbets oder Slush-Eis in durchsichtigen Behältern mit bunten Farben in der Sonne glänzen, dann ist Sommer – Hochsaison für Verkaufsstände an Strandpromenaden im Süden. Die Ugolini SpA zählt weltweit zu den führenden Herstellern der Maschinen, in denen diese Köstlichkeiten hergestellt, gekühlt und durch stetes Durchmischen in optimaler Konsistenz gehalten werden. Das ständige Rühren soll eine übermäßige Vereisung oder Klumpenbildung verhindern und gleichzeitig die optimale Konsistenz erhalten.

Höheres Drehmoment nötig

„Unser Familienunternehmen entwickelt und fertigt seit mehr als 40 Jahren im Großraum Mailand Maschinen für die Herstellung und den Verkauf von Sorbets und Granitas“, sagt Juniorchef Marco Ugolini. Als das italienische Unternehmen beschloss, auch Maschinen für Milcheis anzubieten, wurde schnell klar: Die bisherigen Getriebelösungen reichen nicht aus. „Bei festerer Konsistenz benötigt man ein wesentlich höheres Drehmoment, um die Ware zu rühren – und das dauerhaft“, erklärt Ugolini. Nachdem in Testläufen zunächst gewählte Getriebelösungen anderer Anbieter scheiterten, kam Ugolini über den Hersteller der Elektromotoren mit IMS Gear in Kontakt. „Wir haben in der Zusammenarbeit sehr bald erkannt: IMS Gear ist genau der Partner, den wir für die schnelle Umsetzung unseres Projektes gesucht haben.“

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„Planetengetriebe (PLG) weisen eine hohe Energiedichte auf. Das heißt, hohe Drehmomente können auf kleinem Bauraum übertragen werden“ erläutert Heinz Gert Hagedorn, Vice President Sales & Engineering Planetary Gears bei IMS Gear. Genau diese Fähigkeit verlangt die neue Anwendung der Eismaschine. Auch das Design der Maschinen ist wichtig, denn als Blickfang am Verkaufsstand muss sie auch optisch überzeugen. Das Auge genießt schließlich mit. Das bedeutet viel Platz für die Präsentation und schlanke Ausmaße für die notwendige Technik. „Konkret standen nur 42 mm Bauraum im Durchmesser zur Verfügung bei gleichzeitig hohen Anforderungen an Drehmoment und Lebensdauer“, erklärt IMS Gear-Vertriebsingenieur Franco Nacci.

Laut Berechnungen war mindestens die Verzahnungsauslegung eines Metall-PLGs mit dem Durchmesser 52 (PM 52) erforderlich, um die Anforderungen an Drehmoment und Standfestigkeit zu erfüllen. „An dieser Stelle hat sich das Prinzip des flexiblen, modularen Planetengetriebe-Baukastens ausgesprochen bewährt“, resümiert Hagedorn. Denn statt der axialen Verschraubung des PM 52-Getriebes wählten die Konstrukteure die alternative Verbindung durch eine radiale Verstiftung. Dieser Kunstgriff ermöglichte die Auslegung eines auf 42 mm Außendurchmesser reduzierten Getriebegehäuses, bei gleichzeitiger Beibehaltung der Verzahnungsteile aus dem PM 52-Getriebe.

Flexible Anpassung dank Baukastenprinzip

Darüber hinaus wurde das Lagerschild des Motors so angepasst, dass das Getriebe direkt und ohne zusätzlichen Motorflansch an den Motor angebaut wird. „Schließlich haben wir noch die motorseitige Dichtung modifiziert, so dass binnen weniger Monate ein einsatzbereites Planetengetriebe mit 42 mm Außendurchmesser in hohen Stückzahlen geliefert werden konnte“, sagt Nacci. Und dies sogar mit zwei unterschiedlichen Untersetzungen. Denn das modulare PLG-Baukastenprinzip erlaubt die jederzeitige Anpassung der Getriebeuntersetzung innerhalb einer Baureihe mit vier bis fünf verschiedenen Untersetzungen je Getriebestufe.

In dieser ersten Version des Getriebes waren alle drei Stufen mit Planetenrädern aus Metall ausgestattet. Überprüfungen nach 4500 Stunden Betriebszeit ergaben praktisch nicht feststellbaren Verschleiß. „Damit waren die Voraussetzungen für den nächsten Schritt in Richtung Geräuschoptimierung gegeben“, berichtet Nacci. Die Maschinen stehen zwar zumeist an belebten Orten mit vielen Hintergrundgeräuschen, dennoch wird laut Ugolini ein leiser Lauf zunehmend nachgefragt, um die Maschinen auch innerhalb von Gebäuden betreiben zu können.

Geräuschniveau spürbar minimieren

„An diesem Punkt spielt das voll modulare Getriebesystem erneut seine Vorteile für den Kunden aus: Die Metall-Planetenräder lassen sich mit solchen aus Kunststoff ersetzen, deren Qualität und Haltbarkeit in zahllosen Testläufen und Serieneinsätzen nachgewiesen sind“, erklärt Hagedorn. In der ersten Stufe, dort trifft die hohe Drehzahl des Elektromotors direkt auf das Getriebe, sorgen nun duktile Planetenräder aus Kunststoff für die erste Untersetzung bei noch geringem Drehmoment. Dies minimiert das Geräuschniveau spürbar. „Die genaue Umsetzung der Verzahnung in dieser Stufe basiert auf der jahrzehntelangen Erfahrung von IMS Gear, gepaart mit modernsten Simulationsberechnungen“, betont Hagedorn. In der zweiten und dritten Stufe wandeln dann gerade verzahnte Metallräder die Drehzahl in das benötigte Drehmoment um. Diese Räder sind durch eine spezielle Lagertechnologie auf besonders lange Lebensdauer auch bei hohen Drehmomenten optimiert.

„Die Kombination aus bürstenlosem Motor und dem Planetengetriebe von IMS Gear ist für uns eine hervorragende Lösung, mit der wir den Rühr- oder Umwälzprozess in der Herstellung und im Dispenser optimal gestalten können“, freut sich Ugolini. So helfen das italienische Unternehmen und IMS Gear dabei, Eis noch ein bisschen leckerer zu machen. (sh)

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