Kunststoffgetriebe Präzisions-Kunststoffgetriebe bei hohe Temperaturen einsetzen

Für Anwendungen im Antriebsstrang von Fahrzeugen müssen die Komponenten hohen Temperaturen standhalten. Harmonic Drive konnte mit Hochtemperatur-Thermoplasten Getriebe realisieren, die präzise arbeiten und dennoch kostengünstig und leicht sind.

Anbieter zum Thema

SPN Schwaben Präzision Fritz Hopf GmbH

GGB Heilbronn GmbH

WITTENSTEIN SE

Harmonic Drive SE

Die Anforderungen an mechatronische Systeme in der Großserie steigen beständig. So werden etwa in der Automobilindustrie zahlreiche Funktionen im Motorraum und im Antriebsstrang von manueller oder auch hydraulischer Betätigung auf elektromechanische Aktivierung umgestellt. Dies hat den Vorteil, dass nur dann Energie verbraucht wird, wenn ein Nebenaggregat in Betrieb ist, was die Gesamteffizienz des Fahrzeugs verbessert. Zusätzlich werden – auch im Zusammenhang mit alternativen Antriebssystemen – neue Funktionen erforderlich, die motorisiert betrieben werden. Von der elektrischen Kühlwasserpumpe bis zum automatisierten Batteriewechsel beim Elektrofahrzeug sind zahlreiche Funktionen bereits Realität oder künftig denkbar.

Die zulässigen Einsatztemperaturen solcher Aktuatoren müssen den gesamten Bereich von -40 °C bis mindestens +125 °C abdecken. Durch die zunehmende Packungsdichte und Dämm-Maßnahmen steigt die Temperatur im Inneren der Geräte bisweilen sogar auf 140 bis 150 °C. Für diesen Einsatzbereich bieten sich Produkte aus Hochtemperatur-Werkstoffen an, wie sie Harmonic Drive nun in seinen Getrieben einsetzt.

Harmonic Drive Getriebe aus Kunststoff mit Potential für Leichtbau

Neben den seit Jahrzehnten im Investitionsgüterbereich bewährten Stahlgetrieben sind seit kurzem auch Harmonic Drive Getriebe aus Kunststoff erhältlich. Durch die Fertigung im Spritzgießverfahren lassen sie sich besonders bei großen Losgrößen kostengünstig herstellen. Somit bieten sie sich gerade für Anwendungen mit hohem Kostendruck an, zumal die Integration von komplexen Geometrien problemlos und praktisch ohne Mehrkosten möglich ist.

Auch in Bezug auf den immer wichtiger werdenden Leichtbau bieten die Harmonic Drive Polymer Getriebe einiges an Potenzial: so besteht ein Getriebe mit einer Untersetzung von 70:1, das ein kurzzeitiges Spitzendrehmoment von bis zu 16 Nm übertragen kann, aus nur 5 Teilen und wiegt lediglich 69 g. Ein Getriebe mit 26 mm Durchmesser und einer Untersetzung von 392:1, das immerhin deutlich über 1 Nm Spitzenmoment verträgt, wiegt gerade mal 4 g.

Herausforderung Kunststoffe im Hochtemperatureinsatz

Kunststoffe haben teilweise noch immer den Ruf, für den Einsatz in einer rauen Umgebung, insbesondere bei hohen Temperaturen, nur bedingt geeignet zu sein. Dieses Vorurteil betrifft natürlich auch das Harmonic Drive Getriebe aus Kunststoff, da vom Material nicht nur optimale tribologische Eigenschaften in einem extrem breiten Temperaturbereich gefordert werden, sondern der Kunststoff für den Flexspline auch noch dauerhaft flexibel sein muss. Genau für solche Einsatzbereiche entwickelt der Hersteller derzeit modifizierte Harmonic Drive Polymer Getriebe aus entsprechenden Werkstoffen.

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