Antriebe für Werkzeugmaschinen Hohe Drehzahl oder hohes Drehmoment? Beides!

Anstelle von bisher zwei Maschinen – die eine für eine höhere Drehzahl, die andere für ein hohes Drehmoment – ist jetzt das Bearbeitungsspektrum mit nur einer Maschine darstellbar. Der Einsatz neuartiger Getriebe macht es möglich.

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Wir sind uns einig: die Auslastung von Werkzeugmaschinen muss sehr hoch sein. Um das klassische Dilemma von hohen Drehzahlen bei vermindertem Drehmoment und umgekehrt in den Griff zu bekommen, haben Werkzeugmaschinenhersteller bisher die Anwendungsbandbreite und das Auslastungspotenzial ihrer Maschinen durch eine größere Spreizung zwischen Drehmoment und Drehzahl verbessert. Zudem werden die Taktzeiten durch den Einsatz von hochdynamischen Synchronmotoren verkürzt bei gleichzeitig besseren Schwingwerten und geringeren Temperaturen.

Lösung für hochdrehende Werkzeugmaschinenantriebe

Um die Maschinenauslastung zu optimieren und den Konflikt aus der Forderung nach hoher Drehzahl einerseits und hohem Drehmoment andererseits zu lösen, wurden im Geschäftsfeld Sonderantriebstechnik der ZF Friedrichshafen AG die Zweigang-Schaltgetriebe 2K-Duoplan-HS und 2K-Duoplan-HWG für AC- und DC-Hauptspindelantriebe entwickelt. Sie kommen in hochdrehenden Werkzeugmaschinenantrieben für High-Speed Cutting (HSC) und in RAM-Einbauten zum Einsatz.

Die Getriebe stellen hohe Drehmomente bereit und zeichnen sich durch hohe Laufruhe bei geringeren Temperaturen und Schwingwerten (< 1mm/s) bei hohen Drehzahlen aus. Der Planetentrieb wird nur dann zugeschaltet, wenn er auch benötigt wird. Somit sind die drehenden Massen (2K150 HS -> 63 kg/cm²) im Direktgang auf das Geringste reduziert. Durch die unterschiedlichen Einbaulagen können die Getriebe zum Beispiel für Drehmaschinen (horizontal B5) oder Bearbeitungszentren (vertikal V1) verwendet werden.

Drehelastische Klauenkupplung überträgt Drehmoment zur Spindel

Zusätzlich wird das Getriebe in den verschiedensten Anlagen eingesetzt, in denen eine Erhöhung der Drehmomente beziehungsweise eine Reduzierung der Drehzahlen erforderlich ist. Die Getriebe haben einen koaxialen Abtrieb für den direkten Anbau an die Spindel. Eine integrierte, drehelastische Klauenkupplung überträgt das Drehmoment zur Spindel. Kühlflüssigkeiten, Emulsionen, Öle oder Luft werden durch eine Hohlwelle geleitet.

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