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Getriebe Wie man einzigartige Getriebe entwickelt

| Autor / Redakteur: Maria Hergesell / Stefanie Michel

Wenn kein Kataloggetriebe die Anforderungen mehr erfüllen kann, müssen gemeinsam mit dem Kunden Sondergetriebe entwickelt werden. Dafür ist nicht nur das Know-how nötig. Doch ebenso wichtig ist es, die Herstellbarkeit nicht aus den Augen zu verlieren.

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Zur Entwicklung und Herstellung von High-Speed-Getrieben in kundenspezifischer Ausführung ist eine umfassende Expertise hinsichtlich Verzahnung, Werkstoffen und auch Herstellbarkeit nötig.
Zur Entwicklung und Herstellung von High-Speed-Getrieben in kundenspezifischer Ausführung ist eine umfassende Expertise hinsichtlich Verzahnung, Werkstoffen und auch Herstellbarkeit nötig.
(Bild: Wittenstein)

Getriebe mit Drehzahlen von bis zu 50.000 oder sogar 100.000 Umdrehungen pro Minute bewegen sich hinsichtlich Schmierung, Lagerung, Betriebstemperatur und Wellendynamik in Grenzbereichen. Daher erfordern derartige High-Speed-Getriebe bezüglich der Auslegung höchste Entwicklungs- und Fertigungskompetenz. Wittenstein Bastian besitzt diese Expertise und nutzt sie erfolgreich, beispielsweise für Energierückgewinnungssysteme, im Rennsport oder bei angetriebenen Werkzeugen. Auch für High-Torque- oder Low-Noise-Anwendungen wurden bei Wittenstein Bastian bereits Getriebe auf Kundenwunsch entwickelt und gefertigt.

Eine typische High-Speed-Getriebeanwendung ist zum Beispiel die Gewinnung von mechanischer oder elektrischer Energie aus einer in heißem Gas laufenden Turbine. Die sehr hohen Drehzahlen von bis zu 100.000 min-1 müssen hier über ein Getriebe reduziert werden, um die mechanische Leistung direkt nutzen zu können oder über einen Generator in Strom zu wandeln. Für derartige Anwendungsbereiche sind handelsübliche Kataloggetriebe vollkommen ungeeignet. Deshalb müssen spezielle Getriebe entwickelt werden, die exakt auf die spezifischen Anforderungen zugeschnitten sind und keine Kompromisslösung für unterschiedliche Anwendungen und Branchen darstellen.

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High-Speed-Sondergetriebe: keine Kompromisslösung

Die Entwicklung eines solchen Getriebes beginnt bei Wittenstein Bastian mit der technischen Detailklärung in Zusammenarbeit mit dem Kunden. Dabei sind neben dem technischen Vertrieb auch Vertreter des Engineering-Teams und der Produktion beteiligt. Eine mit dem Kunden abgestimmte Spezifikation bildet die Basis für die Entwicklung. Darin werden insbesondere die Auslegungsziele definiert und priorisiert.

Für Energiegewinnungssysteme ist der Wirkungsgrad des Getriebes von höchster Bedeutung. Zudem ist eine ausreichende Tragfähigkeit zu gewährleisten: Üblich ist in dieser Branche eine Betriebsdauer von mindestens 15 Jahren. Bei den anliegenden Drehzahlen und den damit verbundenen Lastwechselzahlen ist eine lebensdauerfeste Auslegung der meisten Komponenten daher unumgänglich. Bei mobilen Anwendungen ergeben sich zusätzliche Forderungen, wie eine sehr kompakte Bauweise und ein geringes Gewicht. Bei Energierückgewinnungssystemen, die in der Nähe von Personen betrieben werden, ist zudem auf die Geräuschanregung zu achten.

Für Sondergetriebe arbeiten Entwicklung und Fertigung eng zusammen

Die Entwicklung eines Sondergetriebes erfolgt bei Wittenstein Bastian in enger Abstimmung zwischen Engineering-Team und Produktion, die in unmittelbarer räumlicher Nähe zueinander arbeiten. Die Verzahnung von Entwicklung und Fertigung beginnt jedoch schon innerhalb der Engineering-Abteilung. Diese besteht aus 10 Ingenieuren, die ihren Ausrichtungsschwerpunkt in einem der folgenden drei Bereiche haben: Konstruktion von Getrieben, Berechnung von Stirnrädern, Kegelrädern und weiteren Maschinenelementen oder spanende Fertigungstechnologien und Wärmebehandlung. Durch die Mitarbeit der Teammitglieder in Forschungsverbänden und die Zusammenarbeit mit Universitäten wird das Fachwissen stetig erweitert.

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