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Getriebe Planspiralgetriebe mit neuartiger Verzahnung

Autor Dipl.-Ing. (FH) Sandra Häuslein |

Für sein Planspiralgetriebe hat MS-Graessner eine neuartige Verzahnung entwickelt. Damit ist es dem sehr ähnlichen Schneckenradgetriebe in Kraftübertragung, Wirkungsgrad und Präzision überlegen.

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Universität Bern
Nidec Graessner GmbH & Co. KG THE GEAR COMPANY
Seit 2016 steuert das Torusgear die Marskamerea Cassis.
Seit 2016 steuert das Torusgear die Marskamerea Cassis.
(Bild: MS-Graessner)

Torusgear ist ein von MS-Graessner entwickeltes Planspiralgetriebe, das mit einer weltweit einzigartigen Technologie überzeugen soll. Der Aufbau ist ähnlich einem Schneckenradgetriebe. Der entscheidende Unterschied liegt in der Verzahnung. „Aufgrund der optimalen Kontaktgeometrie sind bei unserem Torusgear mehrere Zähne gleichzeitig im Eingriff. Das ermöglicht eine höhere Kraftübertragung“, weiß Thomas Strähle, Vertriebsleiter bei MS-Graessner. Dadurch könnten die Getriebe-Komponenten in ihren Abmessungen verkleinert und Gewicht- sowie Material reduziert werden. Außerdem soll sich der Wirkungsgrad erhöhen und die Laufruhe verbessern.

Getriebe auf Marsmission

Seit November 2016 ist das Getriebe auf Marsmission. Es steuert die Marskamera Cassis (Colour and Stereo Surface Imaging System), die von einem Team der Universität Bern unter der Leitung von Prof. Nicolas Thomas vom Center for Space and Habitability (CSH) entwickelt wurde. Die Raumsonde Exomars Trace Gas Orbiter (TGO) der Europäischen Raumfahrt Agentur ESA kreist derzeit mit dem Kamerasystem 400 km über der Mars-Oberfläche und hat damit ihre endgültige Umlaufbahn erreicht. Im März 2018 wurde Cassis erstmals testweise in dieser Umlaufbahn angeschaltet. Bis mindestens 2020 soll es dort aktiv bleiben.

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Torusgear sorgt dafür, dass das Spiegelteleskop hochgenau gedreht wird. Das Planspiralgetriebe weist eine Übersetzung von i = 200:1 auf. Der Drehmechanismus besteht aus einer durch zwei Keramiklager gelagerte Hohlwelle, die von Torusgear angetrieben wird, wobei das Torusrad integraler Bestandteil der Hohlwelle ist. Prof. Nicolas Thomas zeigt sich mit der Ausführung zufrieden. Bisher habe das Torusgear im Projekt überzeugt. Der richtige Test erfolge nun aber noch.

Hochpräzise Industrieanwendungen

Neben der Marsmission soll das Planspiralgetriebe nun auch auf der Erde zum Einsatz kommen. Hier sind Übersetzungen von bis zu i = 400:1 in einer Stufe möglich. Im Vergleich zu einem Schneckenradgetriebe ist dem Hersteller zufolge auch der Achsabstand deutlich kleiner. In Kombination mit der bereits genannten Gewichts- und Materialreduktionen, spart Torusgear somit Bauraum ein.

Weitere Vorteile die Graessner nennt sind eine hohe Torsionssteifigkeit sowie eine präzise Übertragungsgenauigkeit. „Torusgear eignet sich beispielsweise für den Einsatz in hochpräzisen Rundtischen“, sagt Strähle. Generell würde sich allerdings jeder Konstrukteur freuen – über die schier grenzenlosen Möglichkeiten an Übersetzungen und Leistungen, ist sich der Vertriebsleiter sicher.

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