Universell und wirtschaftlich

Getriebe – Moderne Produktionsmaschinen lösen heute immer komplexere Aufgaben und werden dabei zugleich zunehmend leichter und kompakter. Maßgeblich für diese Entwicklung sind unter anderem auch hochpräzise Zykloidgetriebe

11. April 2008

Ein zentraler Trend im modernen Maschinenbau ist die Zunahme der Komplexität der Maschinen, damit sie sich möglichst flexibel einsetzen lassen. Zudem erwarten die Anwender heute Lösungen mit möglichst kleinen Baumaßen und geringem Gewicht. Lösen lässt sich diese auf den ersten Blick widersprüchliche Aufgabe unter anderem durch den Einsatz von kundenspezifisch weiterentwickelten zykloiden Umlaufgetrieben, wie sie der japanische Präzisionsgetriebe-Spezialist Nabtesco entwickelt hat. Weltweit sind heute mehr als zwei Millionen zykloider Umlaufgetriebe aus eigener Entwicklung und Produktion des Unternehmens im Einsatz. Den Ausgangspunkt für viele speziell mit den jeweiligen Anwendern entwickelte Problemlösungen bilden die Standard-Reduziergetriebe der Bau reihe RV ohne integrierte Hauptlagerung sowie die Ausführungen RV-E und RV-C mit integrierter Lagerung der Abtriebswelle. Beide Ausführungen sind auch mit rechtwinkligem Antrieb erhältlich. Die Reduziergetriebe der Baureihe RV-C besitzen zudem eine zentrale Durchgangsbohrung für Mess- und Steuerleitungen, Kühl mittel oder Laserleitungen. Zwei integrierte Schrägkugellager erhöhen die Steifigkeit des Getriebes und können hohe externe Kräfte und Momente auf nehmen. Zudem entfällt eine kostspielige bauseitige Lagerung und der damit verbundene Aufwand für die Fertigung der Lageraufnahmen.

Prinzipbedingte Vorteile

Das patentierte zweistufige Untersetzungsprinzip reduziert die Drehzahl der zwei Zykloidenscheiben und damit die Vibrationen im Betrieb. Durch den einfachen Tausch der Stirnräder der ersten Stufe lässt sich eine Vielzahl von Untersetzungen realisieren.

Der Einsatz von Rollen zur Kraftübertragung im gesamten Getriebe verringert das Losbrechmoment und den Backlash. Der nahezu hundertprozentige Kontakt innerhalb der Zykloiden/ Bolzen-Konstruktion und die gleichmäßige Kraftverteilung innerhalb des Getriebes erlauben eine hohe Schockbelastung.

Durch dieses Konstruktionsprinzip bieten die RV-Getriebe eine sehr hohe Wiederhol- beziehungsweise Bahngenauigkeit. So liegt die Öffnung im Nulldurchgang der Hysterese bei maximal 1 arc min. Der symmetrische Getriebeaufbau und die Wälzlagerabstützung aller Wellen gewährleisten zudem ein konstantes Betriebsverhalten auf Lebenszeit und erlauben hohe Lastspitzen bis zum Fünffachen des Nenndrehmoments, wie sie zum Beispiel bei Not- Aus-Situationen auftreten können.

Die große Auswahl an Vollwellen- und Hohlwellen-Getrieben prädestiniert ihren Einsatz insbesondere dort, wo schnelle und genaue Positionierbewegungen mit hohen Traglasten ohne Nachschwingen realisiert werden sollen. Der optionale Anbau von Vorschaltgetrieben ermöglicht die rechtwinklige Montage von Motoren wie auch eine größere Untersetzung als die werksseitig angebotene Untersetzung von maximal i=300.

Eine »Easy-to-use«-Ausführung der RV-Reduziergetriebe bietet die GH-Serie, die sich ideal an verschiedene Servomotoren anpassen lässt. Das spezielle Konstruktionsprinzip dieser Baureihe mit allseitiger Lagerung erlaubt Stoßbelastungen bis zum Siebenfachen des maximalen Nenndrehmoments und gewährleistet ein hohes Drehmoment bei kleinsten Abmessungen. Mit ihrem geringen Backlash eignen sich die Getriebeköpfe insbesondere für den Einsatz in Anwendungsbereichen, die höchste Ansprüche an Präzision, Abtriebsdrehzahlen und Wirkungsgrad stellen. Geringe Massenträgheiten und Fertigungstoleranzen ermöglichen eine präzise Kraftübertragung auch bei Untersetzungen zwischen i=11 bis i=31 und Ausgangsdrehzahlen von 250 U/min. Der kompakte Aufbau erleichtert zudem die Montage.

Geradezu prädestiniert für den Einsatz in Drehtischen sind die hochpräzisen Reduziergetriebe der NT-Baureihe. Der Kontakt zwischen Zykloidenscheibe und Gehäuse erfolgt hier über Rollen, was den Verschleiß reduziert und die Lebensdauer sowie die Zuverlässigkeit des Getriebes erhöht. Der Abtrieb erreicht eine Ausgangsdrehzahl von 100 U/min bei einem Wirkungsgrad von 80 Prozent. Die Reproduzierbarkeit liegt bei± 1,0 arc sec, die Indexierungsgenauigkeit bei ± 2,5 arc sec. Die Hohlwelle ermöglicht die zentrale Durchführung unterschiedlicher Medien.

Optimal für den Einsatz als zentrisch angebauter Antrieb eines Scheibenmagazins eignen sich die robusten Getriebe der Baureihe RH/RA, die eine hohe Überlastfähigkeit und hohe Untersetzungen bieten.

Zahlreiche Versionen

Als einbaufertiges, leicht zu handhabendes Komplettpaket liefert der Hersteller die nahezu wartungsfreien Reduziergetriebe der Baureihe RD geschlossen und mit Schmiermittel gefüllt. Noch weiter reduziert wird der Montageaufwand durch eine jeweils mitgelieferte Adapterplatte und eine Motorwellenkupplung.

Zwei Varianten der RD-Getriebe mit und ohne Durchgangsbohrung ermöglichen zahlreiche individuelle Lösungen, mit denen sich präzise Positionen schnell erreichen lassen. In einer Drehvorrichtung beispielsweise wird das RD-C mit Durchgangsbohrung für die Drehbewegung und Positionierung eingesetzt, wobei Kabel oder Rohrleitungen durch die Hohlwelle hindurch geführt werden können. Die kompaktere geschlossene Bauform RD-E übernimmt die Schrägstellung der vertikalen und/oder horizontalen Drehachse, während ein GH-Getriebe die schnelle lineare Bewegung vermittelt. Bahram Pasuki/bt

Fakten

- Die hochuntersetzenden Zykloid- Präzisionsgetriebe kombinieren hohe Leistung mit hohem Wirkungsgrad.

- Das zweistufige Untersetzungsprinzip verringert die Drehzahl der Zykloidenscheiben und damit die Vibrationen.

- Durch den Tausch der Stirnräder der ersten Stufe lassen sich zahlreiche Untersetzungen realisieren.

Erschienen in Ausgabe: 02/2008