Standzeiten in Linienbus-Automatikgetrieben verlängern

Verschleißfeste Anlaufscheiben aus Vespel von DuPont

18. Januar 2008

In den neuen DIWA1.5 Automatikgetrieben, die Voith Turbo, Heidenheim, für Linienbus-Antriebe entwickelt hat, stützen sich die Planetenräder über Anlaufscheiben aus Vespel von DuPont gegen den Planetenträger ab. Trotz der hohen Relativdrehzahlen von über 20.000 min-1 zwischen diesen beiden Getriebekomponenten erfüllen die Anlaufscheiben ihre Aufgabe nahezu verschleißfrei. Damit ermöglichen sie extrem lange Wartungsintervalle für diese hoch beanspruchten Getriebe, die heute bei allen namhaften Bus-Herstellern im Einsatz sind.

Dazu Markus Zwickel, Projektleiter bei Voith Turbo: „Bei den DIWA®1 Automatikgetrieben steht maximale Wirtschaftlichkeit im Mittelpunkt. Wir zielen dabei aber nicht nur auf den verbrauchsoptimierten Betrieb der damit ausgerüsteten Busse, wir wollen auch möglichst lange Betriebszeiten ohne Werkstattbesuch ermöglichen. Die Anlaufscheiben aus Vespel® helfen uns, dieses Ziel zu erreichen. Sie sind so extrem verschleißfest, dass ein Austausch in der Regel nicht mehr erforderlich ist. Ein weiterer Vorteil: Während bei den früher verwendeten Bronzescheiben der Kupfer-Anteil zu einer negativen Wechselwirkung mit dem Automatikgetriebeöl (ATF-Öl) führen konnte, ist dies bei dem Hochleistungspolyimid von DuPont auszuschließen. So erreichen wir heute Ölwechselintervalle von bis zu 180.000 km.“

Je nach zu übertragendem Drehmoment bietet Voith Turbo die neuen DIWA®1.5 Getriebe in zwei unterschiedlichen Ausführungen an, die sich unter anderem durch die Größe ihrer Planetenräder - und damit auch der Anlaufscheibendurchmesser - unterscheiden. Für beide Ausführungen empfahl DuPont den Einsatz von Vespel® SP21, ein mit 15 Gew.-% Graphit gefülltes Polyimid, das nicht schmilzt und seine hohe Abriebbeständigkeit auch dann behält, wenn die Temperatur des Getriebeöls in Ausnahmefällen auf über 120 °C steigt.

Die Form der Scheiben hat Voith Turbo in enger Zusammenarbeit mit DuPont optimiert. Zwickel: „DuPont stellt die Anlaufscheiben aus Vespel® mit einem speziellen, dem Sintern von Metall ähnlichen Verfahren her. Dieses bietet den Vorteil einer sehr weit gehenden Gestaltungsfreiheit. Die Durchmesser und Dicke waren zwar vorgegeben, weil die neuen Scheiben direkt anstelle der bis dahin verbauten Bronze-Scheiben einsetzbar sein mussten. Jetzt konnten wir die Oberflächen aber ohne zusätzlichen Fertigungsaufwand mit radial verlaufenden Ölnuten versehen, die dafür sorgen, dass sich auf beiden Scheibenoberflächen stets ein definierter Ölfilm ausbildet. Um deren Zahl, Abmessungen, Tiefe und Position optimieren zu können, hat uns DuPont zunächst spanend gefertigte Prototypen für Versuche bereitgestellt. Erst nachdem die bestmögliche Geometrie gefunden war, erfolgte die Umstellung auf das spanlose Sintern, das ohne Nacharbeit die engen, von uns vorgegebenen Toleranzen sichert.“