Getrieben auf den Zahn gefühlt – da geht noch was

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Auch „Sprunginnovationen“ sind machbar

So weit, so gut, könnte man meinen, eigentlich ist alles klar: Zahnradgetriebe sind bekannt und bewährt, wie sich ihr Wirkungsgrad im Hinblick auf energieeffiziente Antriebe steigern lässt auch. Das Know-how in der Fertigungstechnologie spielt eine große Rolle, um die Getriebe zu vernünftigen Kosten anbieten zu können. Und Plattformen sowie Baukästen verschaffen den Herstellern die nötige Flexibilität, eine Vielzahl von Lösungen, auch kundenspezifisch, anbieten zu können.

Um so mehr Aufmerksamkeit erregen Neuentwicklungen. So geschehen auf der diesjährigen Hannover Messe, auf der Wittenstein das Antriebssystem Galaxie für den Hochleistungsmaschinenbau sowie die High-End-Handhabungstechnik vorstellte und dafür den Hermes Award einheimste. „Der diesjährige Preisträger zeigt, dass auch im Zeitalter der Digitalisierung durchaus noch Sprunginnovationen in den grundlegenden Bewegungsprinzipien für industrielle Antriebe möglich sind“, zeigte sich der Juryvorsitzende Prof. Wolfgang Wahlster begeistert.

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Mit der neuen Getriebe-Kinematik haben sich die Entwickler bei Wittenstein vom Zahnrad als zentralem Getriebebauteil verabschiedet. Der Kern der Innovation ist ein Wälzlager mit polygonförmigem Innenring und ein segmentierter Lageraußenring. Das Zahnrad ist in Einzelzähne segmentiert, die auf dem umrunden Antriebspolygon angeordnet sind und entlang der Innenverzahnung des Hohlrades geführt werden. Dadurch sind jetzt fast alle Zähne gleichzeitig am Zahneingriff beteiligt. „Die spielfreie Getriebe-Kinematik ist allen bisherigen Getriebegattungen in allen technischen Disziplinen überlegen“, schwärmt Chef-Entwickler Thomas Bayer.

Wohin die Reise geht

Wie geht die Reise nun weiter? „Die Integration von Motor, Getriebe und Elektronik wird starken Einfluss auf die künftige Entwicklung von Getrieben haben“, nennt Thomas Bayer den wichtigsten Trend in der Getriebeentwicklung. Dem pflichtet auch Ralf Martin Dinter bei. „Das Getriebe in immer Bestandteil des gesamten Antriebsstrangs, der in Zukunft – mit der Anbindung an die Automation – im Fokus steht.“ Ein weiterer Trend ist die Nutzung intelligenter Daten. „So könnten Sensoren an Getrieben Belastungsdaten aufzeichnen und auswerten“, erläutert Ralf Martin Dinter. „Dann können wir die Anwendung noch besser verstehen.“

Wittenstein

Logarithmische Spirale statt Evolvente

„Die Daten zu bewerten und daraus die richtigen Entscheidungen abzuleiten, darin liegt das Know-how“, betont auch Hermes. Die klassische Betrachtung von Nennbetriebspunkten in der Berechnung reiche nicht mehr aus: „Das Getriebe ist eine Komponente in einem vernetzten Antriebssystem und die Interaktion der Komponenten untereinander – und das applikationsspezifisch – wird zunehmend eine interdisziplinäre Getriebeentwicklung voraussetzen.“

Auch Thomas Bayer ist sicher, dass sich die Kommunikation sowohl der Antriebskomponenten untereinander als auch mit der Steuerung der Maschine verstärkt, Stichwort Industrie 4.0. Bei der Auswertung und Nutzung der gesammelten Daten (Big Data) wird dann die Datensicherheit zur Herausforderung.

Neben diesen Entwicklungen werden auch künftig disruptive Getriebekonzepte entstehen, verspricht Bayer: „Sie sind immer wieder möglich und auch nötig, um weitere Technologiesprünge zu erzielen. Bayer: „Der 'Next Technology Drive' wird kommen!“

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