Schrittweiser Ausbau

Planetengetriebe – Weiterentwickelte 22er-Planetengetriebe kombinieren hohe Laufruhe mit verbesserter Drehmomentausbeute und hohem Wirkungsgrad.

10. September 2008

Ein bewährtes Konzept vieler Hersteller von Antriebstechnik ist der modulare Aufbau ihrer Produkte, sodass sich alle Teile miteinander kombinieren lassen und optimal zusammenpassen. Eine konsequente Modularität erleichtert daneben die kontinuierliche Verbesserung und Optimierung ganzer Baureihen. Ein typisches Beispiel hierfür liefert das Baukastensystem des Getriebeherstellers IMS Gear aus Eisenbach im Hochschwarzwald: Das Unternehmen hat seine Planetengetriebe-Baureihe PM/PK 22 seit mehr als 20 Jahren permanent überarbeitet und damit stets auf den neuesten Stand der Technik gehalten.

Weites Anwendungsfeld

Die neueste Generation der Getriebereihe deckt damit eine noch größere Bandbreite an High-Performance-Anwendungen ab. Damit eignen sie sich für zahlreiche Einsatzfelder, beispielsweise in der Gebäudetechnik, im Automotive-Bereich oder in der Medizintechnik. Geändert wurde unter anderem der Werkstoff für den Zahnkranz der modularen Getriebereihe, der bisher wahlweise aus Aluminium oder aus Kunststoff bestand. Bei der weiterentwickelten Baureihe ist der Zahnkranz nun in Stahl ausgeführt und zudem mit einer schwarzen Pulverbeschichtung überzogen, um die Korrosionsbeständigkeit zu verbessern. Daneben ermöglicht es der neue Werkstoff, die zulässigen Dauer-Abtriebsmomente gegenüber Aluminium auf bis zu 1,0 Newtonmeter zu steigern.

Ein wesentlicher Aspekt bei der Weiterentwicklung der Getriebereihe war die Optimierung der Laufruhe. Einen maßgeblichen Beitrag zur Geräuschreduzierung leisten individuell konzipierte Verzahnungsprofile, die mit Hilfe einer im eigenen Haus entwickelten Software berechnet wurde. Abweichend von den Profilen nach DIN-Norm verhindert die optimierte Zahnform zuverlässig Kopfstöße der Zähne beim Eingriff und verbessert damit den Wirkungsgrad und die Lebensdauer der Getriebe. Möglich machte diese optimierte Verzahnungsauslegung die hohe Fertigungstiefe des Unternehmens, das ein eigenes Akustiklabor betreibt, in dem sich störende Frequenzen gezielt analysieren und Schritt für Schritt optimieren lassen.

Überarbeitet wurden auch die motor- und abtriebsseitigen Flansche der radial verschraubten Getriebeeinheiten: Hier verbessert jetzt eine zusätzliche Zentrierfunktion die Aussteifung der Gehäuse beziehungsweise der Zahnkränze, um den Rundlauf der Getriebe und damit den Wirkungsgrad weiter zu verbessern.

Für Anwendungen, bei denen hohe Drehmomente und Umgebungstemperaturen nicht die entscheidende Rolle spielen, bietet der Hersteller auch eine kostengünstige Variante mit einem Hohlrad aus Kunststoff. Auch diese Kunststoffgetriebe bieten die neue Verzahnungsauslegung und die optimierte Aussteifung im Zentrierbund.

Konstante Baugrösse

Unverändert gegenüber den bewährten PM/PK 22-Getrieben sind die Baulänge des weiterentwickelten Getriebes, die Dimensionen und die Befestigungsmöglichkeiten sowohl motorseitig als auch auf der Abtriebsseite. Abtriebsflansch und Zahnkranz sind auch hier zweiteilig ausgeführt – der Flansch kann dabei individuell gestaltet, die Abtriebswelle in der Länge und in der Form nahezu beliebig gewählt werden.

Ein wesentlicher Aspekt für die Lebensdauer eines Getriebes ist die Lagerung der Abtriebswelle. Hier bietet die Trennung von Flansch und Zahnkranz alle Freiheiten bei der Gestaltung der Abtriebslagerung: So können Kugellager eingebaut werden, die größeren Radialkräften standhalten, oder auch preisgünstigere Sinterlager.

Eine Neuheit im Baukasten von IMS Gear ist ein Vollkunststoff-Planetenträger, der speziell für Großserienanwendungen unter hohem Preisdruck zum Einsatz kommen kann, bei denen zudem ein möglichst geringes Gewicht gefordert ist. Dieser Planetenträger kann überall eingesetzt werden, wo es die geforderten Drehmomente und die Umgebungstemperaturen zulassen. Die unveränderten Untersetzungsverhältnisse ermöglichen dabei den problemlosen Wechsel auf die neue Generation, ohne die Motoren oder die Anschlussmaße des Gesamtsystems ändern zu müssen. Der Getriebehersteller fertigt das Bauteil im Spritzgussverfahren in der eigenen Kunststoffspritzerei.

Mit dem weiterentwickelten Getriebe PM/PK 22 deckt IMS Gear eine deutlich größere Bandbreite an Kundenanforderungen ab – sowohl für High Performance-Anwendungen bezogen auf Wirkungsgrad, Lebensdauer und Geräuschverhalten als auch in besonders preissensiblen Bereichen durch den Einsatz von hochwertigen Kunststoffen. So sind der individuellen Gestaltung bei Großserien praktisch keine Grenzen gesetzt. Bei Planetenrädern, Planetenträgern und Zahnkränzen sind die Werkstoffe Metall und Kunststoff zudem beliebig kombinierbar, sodass sich für jede Anwendung das optimal auf die jeweiligen Anforderungen zugeschnittene Getriebe konfigurieren lässt. Die weiterentwickelten Getriebe lassen sich konstruktiv ohne großen Aufwand an alle Motoren anbauen.

Thomas Riester, Erkan Poyraz; IMS Gear/bt

Erschienen in Ausgabe: 06/2008