Spielarme Planetengetriebe – genial verspannt

>> So sicher wie das Perpetuum Mobile immer Wunschvorstellung bleiben wird, so wird es auch 100% spielfreie Getriebe nie geben. Aber Maxon Motor hat einen Weg gefunden, dem Ideal sehr nahe zu kommen. Zusammen mit der kompakten, robusten Bauweise, dem hohen Wirkungsgrad und dem herausragenden Merkmal des sehr geringen Verdrehspiels stellt das Planetengetriebe GP 32 BZ eine hochwertige und zudem preislich attraktive Getriebelösung dar.

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Getriebespiel zu reduzieren war bisher entweder sehr teuer oder sehr verlustbehaftet - in der Regel meistens sogar beides zusammen. Wohl ist ein spielfreies Getriebe oftmals Wunsch, Forderung oder Ziel; ausnahmslos eine Anforderung, der Getriebehersteller gerne gerecht werden möchten. Aber «spielfrei» stellt aus physikalischer Sicht ein Ding der Unmöglichkeit dar: Denn so wie das Perpetuum Mobile nie Realität werden wird, so sind und bleiben auch gänzlich spielfreie Getriebe Wunschdenken. Maxon hat sich entschlossen, bewusst nicht schönrednerisch Spielfreiheit zu proklamieren, andererseits dieser aber möglichst nahe zu kommen, das heisst, für Getriebe ein minimales Zahnflankenspiel anzustreben. Weil technische Innovation auch ökonomisch eine Sinn machen müssen, hat ein Entwicklungsteam unter der Leitung von Rolf Schäfer ein neues Konzept erarbeitet, welches die gestellten Anforderungen in idealer Weise erfüllt und sogar weit übertrifft.

Prinzipieller Aufbau

Die Planetenräder der letzten Stufe des Planetengetriebes sind jeweils in Paaren auf einer Achse montiert. Die einzelnen Radpaare sind dabei um eine halbe Teilung gegeneinander radial verspannt und über Stabfedern miteinander verbunden. Im montierten Zustand sind somit die Planetenräder gegeneinander leicht verdreht. Die vorlaufende Zahnflanke des einen Planetenrades berührt dabei die eine Flanke des Hohlrades, die nachlaufende des anderen Planetenrades liegt an der zweiten Hohlradflanke an, wodurch das Zahnflankenspiel aufgehoben wird.

Die Konstruktion ermöglicht einen praktisch spielfreien Lauf und aussergewöhnliche Laufruhe. Bei hoher Belastung, welche über der Torsion der gegeneinander verspannten Planetenräder liegt, wird die Spielfreiheit aufgehoben und das Zahnflankenspiel leicht erhöht. Bei abnehmender Belastung wiederum kommt die Vorspannkraft der Planetenräder zum Tragen, was erneut im spielreduzierten Zustand resultiert. Diese Eigenschaft führt dazu, dass das Getriebe auch bei hohen Belastungen zuverlässig, aber eben spielbehaftet arbeitet, sich aber bei Unterschreitung einer definierten Drehmomentgrenze wieder spielarm verhält. Dies ist über die gesamte Lebensdauer des Getriebes der Fall, wobei sich das Verdrehspiel mit zunehmender Lebensdauer tendenziell sogar noch verringert.

Als weiteres Charakteristikum erwähnenswert ist die Lagerung der Abtriebswelle, welche auf hohe Axial- und Radiallasten ausgelegt ist.

Fokussiert auf hohe Positioniergenauigkeit

Die Einsatzmöglichkeiten für diese Getriebebaureihe finden sich in Anwendungen, welche eine hohe Positioniergenauigkeit des Antriebs erfordern. So sind diese bei Anlagen mit genauen Montageaufgaben, in der Dosiertechnik, oder auch in der Messtechnik und Optik gefragt. Kleiner Bauraum, robuste Bauweise, sehr hoher Wirkungsgrad und das herausragende Merkmal des sehr geringen Verdrehspiels machen das GP 32 BZ zu einer hochwertigen, aber preislich attraktiven Getriebelösung. <<

* Alexander Grünebaum ist im Product Engineering und Business Unit Getriebe tätig bei Maxon Motor GmbH, D-Sexau

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