Getriebe

Warum WEG die WG20-Getriebefamilie komplettiert hat

| Autor: Ute Drescher

Aufgrund des intelligenten Ritzel-Konzepts können die WG20-Getriebemotoren eine große Bandbreite an Anwendungen in drei- oder zweistufiger Ausführung abdecken.
Aufgrund des intelligenten Ritzel-Konzepts können die WG20-Getriebemotoren eine große Bandbreite an Anwendungen in drei- oder zweistufiger Ausführung abdecken. (Bild: WEG)

Die WG20-Familie ist nun komplett: Chefentwickler Norbert Reisner, Leiter Getriebetechnik bei WEG-Tochterunternehmen Watt Drive, erklärt in einem Interview mit konstruktionspraxis, warum das gut so ist.

konstruktionspraxis: WEG hat Ende 2018 Stirnrad-, Flach- und Kegelstirnradgetriebe für Nenndrehmomente bis 18.000 Nm vorgestellt. Warum?

Norbert Reisner: Wir komplettieren das im Mai 2016 eingeführte WG20-Getriebemotorenprogramm jeweils in drei Baugrößen für Nennmomente von 8000, 13.000 und 18.000 Nm. Damit ist die Entwicklung des WG20-Programmes für Stirnrad-, Flach- und Kegelstirnradgetriebe abgeschlossen, wir decken Nennmomente von 50 bis 18.000 Nm ab. Die neuen und zugleich größten Mitglieder der WG20-Familie sind echte Kraftpakete und kombinieren sehr hohe Drehmomente mit kompakter Bauform. Sie bieten eine effiziente Kraftübertragung und lassen sich mit WEG-Anbaumotoren bis 75 kW und bis Energieeffizienzklasse IE4 zu Getriebemotoren mit hoher Leistungsdichte kombinieren.

Norbert Reisner, Leiter Produktentwicklung bei Watt Drive in Markt Piesting
Norbert Reisner, Leiter Produktentwicklung bei Watt Drive in Markt Piesting (Bild: WEG)

konstruktionspraxis: Für welche Anwendungen eignen sich diese Getriebe besonders?

Reisner: Die leistungsstarken Getriebemotoren eignen sich aufgrund ihrer Robustheit und der Verarbeitung für anspruchsvolle Anwendungen in der Schwerindustrie. Sie kommen beispielsweise in Stahlwerken, im Energiesektor oder im Bergbau weltweit zum Einsatz. Neben Leistung und effizienter Kraftübertragung sind hier besonders eine hohe Betriebssicherheit und Wartungsarmut gefragt, denn sie steigern die Maschinen- und Anlagenverfügbarkeit entscheidend.

konstruktionspraxis: Wie stellen die Getriebe die geforderte Betriebssicherheit und Wartungsarmut sicher?

Reisner: Die robusten Blockgehäuse der WG20-Getriebe ab 800 Nm sind aus Grauguss gefertigt und besonders verwindungssteif. Sie sind präzise gefertigt, da die Bearbeitung aller Lagersitze und Referenzflächen im Produktionsprozess in einer einzigen Aufspannung erfolgt. Ihre glatte Oberfläche ermöglicht eine einfache Reinigung, weshalb sich die Getriebemotoren auch für Anwendungen mit hohem Reinigungsbedarf eignen. Die strengen Qualitätsstandards in der Fertigung am Standort Markt Piesting in Österreich und die ausschließliche Verwendung hochwertiger Bauteile garantieren eine hohe Prozesssicherheit. Das Ergebnis sind Getriebemotoren mit erhöhter Laufruhe und Leistungsdichte sowie verlängerter Lebensdauer. Dies erhöht die Betriebssicherheit und reduziert den Wartungsaufwand.

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Zudem sorgt die Verwendung hochwertiger Schmierstoffe und Dichtungen für einen zuverlässigen, wartungsarmen Betrieb. Die kleineren Getriebemotoren der WG20-Familie bis 600 Nm kommen ohne Entlüftung aus und sind unter normalen Einsatzbedingungen lebensdauergeschmiert. Der Grund sind die für das WG20-Getriebeprogramm typischen geringen Verluste und der daraus resultierenden niedrigen Temperaturen. Betreiber profitieren von insgesamt deutlich verringerten Service- und Lebenszykluskosten aufgrund verlängerter Serviceintervalle.

konstruktionspraxis: Ein weiterer Pluspunkt ist die hohe Energieeffizienz der Getriebe. Wie haben Sie die erreicht?

Reisner: Um eine hohe Energieeffizienz zu erreichen, wurde im ersten Schritt ermittelt, wo die Verluste im Getriebe begründet sind und im zweiten Schritt wurden sie so gut wie möglich reduziert. Mit diesen Erkenntnissen wurde ein Verzahnungskonzept entwickelt, bei dem einerseits die Stufenzahl so gering wie möglich gehalten wird und andererseits energieeffiziente Verzahnungsarten eingesetzt werden.

konstruktionspraxis: Welcher Aspekt war der schwierigste bei der Entwicklung?

Reisner: Die größte Herausforderung bestand darin, ein Übertragungskonzept zu entwerfen, das hohe Übersetzungsbereiche in einer zwei- und dreistufigen Ausführung ermöglicht und sich trotz neu berechneter Zahnraddurchmesser und Achsabstände in die neu gestalteten Gehäuse integrieren lässt. Ein weiterer Aspekt war die Effizienz. Für uns bedeutete das, jeden noch so kleinen Verlust aufzuspüren und wenn möglich zu eliminieren. Ebenso mussten wir sicherstellen, dass die neuen Getriebemotoren einfach weltweit eingesetzt und die Anwendungsmöglichkeiten für die Kunden gleichzeitig so flexibel wie möglich gestaltet werden können.

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konstruktionspraxis: Wie haben Sie diese Schwierigkeiten überwunden?

Reisner: Der Schlüssel zur Lösung war das Ritzel-Konzept. Das neu entwickelte Einsteckritzel überträgt die Kraft besonders präzise und macht es außerdem möglich, mit den WG20-Getriebemotoren einen großen Übersetzungsbereich zwei- oder dreistufig abzudecken. Dadurch sind die Umfangsgeschwindigkeiten in der Eintriebsstufe geringer. Gemeinsam mit den verringerten Planschverlusten ist so der Wirkungsgrad gestiegen.

konstruktionspraxis: Was waren die Erfolgsfaktoren für Konstruktion und Entwicklung?

Reisner: Ein besonderer Erfolgsfaktor war sicherlich der neue Ritzelbaukasten, durch den die Getriebe in einem großen Untersetzungsbereich zwei- bzw. dreistufig ausgeführt sind. Hierdurch fallen die Verluste sehr gering aus und die Getriebe sind besonders energieeffizient. Das variantenoptimierte Verzahnungskonzept ermöglicht zudem hohe Abtriebsdrehzahlen und die Abdeckung eines großen Drehzahlbereiches. Sehr erfolgreich war etwa die Gewichtsreduktion der Getriebegehäuse mit Hilfe moderner FE-Methoden.

konstruktionspraxis: Wie profitieren Anwender von der Kombination aus WG20-Getrieben und W22-Getriebeanbau­motoren?

Reisner: Die große Übersetzung der WG20-Reihe führt dazu, dass die Getriebemotoren einen weiten Drehzahlbereich abdecken und einen hohen Wirkungsgrad bieten. Der energiesparende Betrieb trägt dazu bei, dass die Energiekosten auf Seiten der Anwender sinken. Dank motorinterner Spannungsumschaltung können nahezu alle Weltspannungen abgedeckt werden und am Frequenzumrichter können die Motoren beispielsweise mit 100 bzw. 120-Hz-Kennlinie betrieben werden. Zudem lassen sich die Getriebe bzw. die Getriebemotoren dank der marktüblichen Anschlussmaße weltweit einfach und kosteneffizient einsetzen. Das gilt sowohl für neu entwickelte als auch für bestehende Anlagen, das bedeutet, auch der Austausch ist problemlos möglich.

konstruktionspraxis: Vielen Dank, Herr Reisner!

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26.04.18 - Wir erklären, was der Unterschied zwischen verschiedenen Getriebearten ist, worauf man bei Getrieben fürs Weltall achten muss, wie Getriebesimulation mittels CFD gelingen kann und vieles mehr rund ums Thema Getriebe. lesen

* *Ute Drescher ist Chefredakteurin der konstruktionspraxis.

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