Polyurethan-Zahnriemen im jahrelangen 24/7-Dauereinsatz

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Qualitätsmerkmal aufgeschweißte Zahnriemennocken

Das Drehmoment des riesigen Getriebemotors übertragen zwei parallel angeordnete Zahnriemen von einer fast 500 mm großen Riemenscheibe auf aufgeschweißte Riemennocken. Diese sind mit je einem Edelstahlwinkel und einem Querträger aus Aluminium verschraubt und im montierten Zustand nicht mehr sichtbar. Hersteller der hochbelastbaren Zahnriemen ist Breco Antriebstechnik aus Porta Westfalica. Die kundenspezifischen Nocken sind von Breco bereits ab Werk mit den genau passenden Bohrungen für die Verschraubung zwischen Edelstahlwinkel und Querträger versehen. Jeder Warenträger ist schwimmend zwischen zwei Querträgern aufgenommen. An den Montagestationen richten von unten vertikal verfahrbare Zentrierdorne die Warenträger im Zehntel-Millimeter-Bereich genau aus. Die präzise und wiederholgenaue Position ist erforderlich, um die Robotermontage der biegeweichen Schläuche auf den Ports zu gewährleisten.

Aufgrund der großen und sehr häufigen Beschleunigungen bzw. Abbremsungen in Verbindung mit dem hohen Gewicht der Warenträger ist die Schweißverbindung der Nocken stark beansprucht. Dipl.-Ing. (FH) René Preßler vom Mulco-Vertriebspartner Hilger & Kern, Mannheim, betreut die Automatisierungs-Spezialisten von Knoll bei diesem Projekt und ergänzt: „Der Nocken kann immer nur über einen Zahn aufgeschweißt werden, um die Biegewilligkeit der Zahnriemens nicht zu verändern. Daher steht eine begrenzte Schweißfläche zur Verfügung. Die Belastung auf diese Nocken liegt jedoch noch im zulässigen Bereich von 190 N/cm Streckenlast.“ Weiterhin erklärt der Zahnriemen-Spezialist: „Alternativ hätten wir noch eine geschraubte Variante wählen können. Man muss aber speziell bei einem System im 24/7-Einsatz bedenken, dass sich so eine Schraubverbindung auch lockern kann. Solange die zulässige Belastung eingehalten wird, hat man mit der geschweißten Variante eine sehr haltbare und sichere Lösung.“

Höchste Teilungsgenauigkeit aus einer Charge

Wenn zwei Zahnriementriebe parallel miteinander verbunden sind, dann müssen deren Teilungstoleranzen von Zahn zu Zahn möglichst gleich sein. Ansonsten könnte sich das System verspannen. Daher liefert Breco beide Polyurethan-Zahnriemen des Typs AT20 bei dieser Anwendung aus einer Fertigungscharge.

René Preßler fährt fort: „Der gesamte Antrieb und insbesondere der Zahnriemen muss bei dieser Applikation die Position an allen Stationen längs der 27 m genau halten, damit alle Warenträger zeitgleich stoppen. Daraus folgend muss der Zahnriemen sehr dehnungsarm sein. Immerhin werden fast 1,5 to in weniger als einer Sekunde beschleunigt und wieder abgebremst.“

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