Für alle Maße geeignet

Antriebstechnik

Getriebe – Eine Stärke von SPN Schwaben Präzision ist die Konstruktion leistungsstarker Getriebe für begrenzte Bauräume. Das angewandte Prinzip »Anpassung von Standardteilen« hat bei einem Getriebe für ein Wechselsystem ziemlich gut funktioniert.

14. März 2018

Manchmal muss es ein besonderes Getriebe sein. Das zeigte sich auch bei einem Anlagenbauer aus dem süddeutschen Raum. In der konkreten Anwendung sollten auf den Förderbändern einer Anlage für die additive Fertigung schwere Bauteile transportiert werden. Die besondere Anforderung, die das eingesetzte Getriebe erfüllen musste, bestand vor allem im gering dimensionierten Bauraum.

Dieser war nicht nur an den beiden Enden der Welle durch den Abstand zwischen den beiden Riemenrädern des Förderbands begrenzt; auch die Höhe war durch deren Durchmesser vorgegeben. Nach oben hin durfte das Getriebe nicht an das Transportband selbst heranreichen, in der Tiefe begrenzte das Maschinenbett die Abmessungen für die Bauteile.

Dabei stellte sich den Verantwortlichen zunächst die Frage, welche Getriebeart für diese besondere Anforderung funktional am besten geeignet sein könnte. Die Entscheidung fiel aus mehreren Möglichkeiten schließlich auf ein Stirnradgetriebe mit Hohlwelle in Kombination mit einer Planetenstufe. Hier kam SPN Schwaben Präzision als Anbieter ins Spiel. Das Unternehmen aus Nördlingen war in der Lage, die notwendigen Bauteile im großen Umfang aus dem eigenen Standardkatalog zusammenzustellen. Resultat war neben der kürzeren Entwicklungs- und Bauzeit auch ein vergleichsweise niedriger Anschaffungspreis.

Bauraum knapp bemessen

Nachdem die grundsätzlichen Voraussetzungen mit dem Kunden geklärt werden konnten, ging es an die Ausarbeitung eines konkreten Entwurfs für die Konstruktion des Getriebes. Simon Reiber, als SPN-Produktmanager zuständig für die Leitung dieses Projekts und für die Weiterentwicklung der Produkte: »Hier war Anpassung der Bauteile ohne Einschränkungen der Funktionalität die Aufgabe, die wir zu lösen hatten – das galt besonders für die Beschränkungen, die uns der knapp dimensionierte Bauraum auferlegte. Anspruchsvoll war hier vor allem die Höhe, also der Abstand zwischen Maschinenbett und Förderband, für die wir dann auf entsprechende Bauteile zurückgreifen mussten.«

Jenseits des konkreten Projekts machten sich die SPN-Konstrukteure auch Gedanken über Lösungen, wie eine Getriebekonstruktion bei einer noch geringeren Längsabmessung zwischen den beiden Riemenrädern zu realisieren wäre. Simon Reiber: »Wir wollten anhand dieses praktischen Beispiels, gerade auch mit Blick in die Zukunft, weitere Lösungsvarianten für begrenzte Bauräume entwickeln. Dabei schien uns eine mögliche Verkürzung der Längsachse als künftige Option durchaus praxisrelevant.« Als Vorteil sieht er, dass die entsprechenden Entwürfe dafür schon in der Schublade sind, wenn ein ähnlicher Anwendungsfall auftritt, und sich die Umsetzung dann erheblich beschleunigen lässt.

In der praktischen Anwendung beim Kunden, aber auch im Rahmen des für interne Zwecke durchgeführten Parallelentwurfs war die Kombination von Standardbauteilen mit den entsprechenden kundenspezifischen Anpassungen der zentrale Bestandteil der endgültig ausgearbeiteten Lösung. »Wir haben uns mittlerweile in unseren Anwendungsbereichen als Spezialisten für diese Art von Lösungen etabliert«, sagt Reiber. »Mit unserem umfassend bestückten Katalog von Getriebebauteilen einerseits und der Entwicklungskompetenz unserer Techniker andererseits sind wir in der Lage, Getriebelösungen in Stückzahlen von 50 bis 1.000 mit einem hervorragenden Qualitätspreisverhältnis zu realisieren. Davon profitieren vor allem diejenigen Maschinen- und Anlagenbauer, die auf eine vollwertige, nach ihren spezifischen Anforderungen ausgerichtete Systemlösung Wert legen, gleichzeitig aber den Kostenaufwand möglichst gering halten wollen.«

Uneingeschränkte Funktion

Für die Umsetzung des internen Modellprojekts wurde schließlich ein Getriebe entwickelt, das selbst bei klar kürzeren Radabständen den Einsatz eines vollwertigen Antriebs für das Förderband ermöglicht. Eine uneingeschränkte Funktion ist auch dann möglich, wenn der Bauraum in allen Richtungen begrenzt ist. In der Modelllösung ist das Getriebe ohne Klemmeinheit, Dichtring und weitere Lager in direkter Verzahnung an den Motor gesetzt. Der Schwerpunkt liegt auf der Längsdimension des Getriebes beziehungsweise dem Abstand zwischen den beiden Förderbandrädern.

Des Weiteren konnten die Experten bei SPN die Platzierung der beiden Lager am Abtrieb des Planetengetriebes mit Rücksicht auf den Bauraum optimieren und somit kürzer bauen. Die kundenspezifische Lösung fällt somit kompakter, platz- sowie gewichtssparender aus als jede Standardlösung. Das wesentliche Prinzip besteht darin, zwar Standardteile zu verwenden, diese aber im Hinblick auf die endgültige Ausfertigung so zu modifizieren, dass der Kunde über eine komplette und exakt auf seine individuelle Aufgabenstellung abgestimmte Lösung verfügen kann. Eine weitere Aufgabe, die es in dem konkreten Anwendungsfall beim Kunden zu lösen galt, bestand in der Befestigung des Getriebes am Fördersystem. In enger gemeinsamer Abstimmung entschieden sich Kunde und SPN aus diversen Varianten für eine einfache Stiftlösung. Dazu waren an der entsprechend dafür geeigneten Stelle am Fördersystem lediglich zwei Bohrungen zu setzen, um das Getriebe mittels zweier Passstifte direkt an der Anlage zu befestigen. Weitere Modifikationen erforderte der Einbau der Hohlwelle, dessen Durchmesser für eine optimale Passform entsprechend angepasst wurde.

Dank der Anpassung von Basisteilen für einen bestimmten Anwendungssektor ist eine Lösung entstanden, die die Anforderungen des Kunden 1:1 berücksichtigte, gleichzeitig aber einen eng gesteckten Kostenkorridor im Auge behielt. SPN konnte hierbei eine hohe Geschwindigkeit in der Umsetzung garantieren. Von der ersten Telefonberatung bis zur ersten CAD-Modellerstellung vergingen nicht einmal sieben Tage; von der Musterbestellung bis zur Musterlieferung weniger als sechs Wochen.

Im Zuge einer sehr engen Zusammenarbeit mit dem Kunden fiel auch die Abstimmung untereinander beiderseitig sehr ergebnisorientiert aus. Dem Kunden gefiel dabei ausdrücklich, dass SPN auf alle Herausforderungen und Fragen, die sich im Rahmen des Projektverlaufs ergaben, rasch und stets mit konkreten Vorschlägen reagierte, sodass man sich schnell auf eine Lösung verständigen konnte. Dazu Simon Reiber: »Die Botschaft, die wir in den Markt tragen wollen, lautet: Gebt uns ein Projekt, und wir bauen euch mit angepassten Standardteilen ein komplettes Aggregat, das perfekt zu eurer Anwendung passt.« mk

Erschienen in Ausgabe: 02/2018

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