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Ritzel-Zahnstangen-Antrieb Kompakte Ritzel-Zahnstangen-Antriebe für Werkzeugmaschinen

| Redakteur: Stefanie Michel

Die Ritzel-Zahnstangen-Antriebe KRPXng wurden von Redex speziell für Werkzeugmaschinen mit verfahrbaren Säulen oder in Gantry-Bauweise konstruiert. Dafür arbeitete das Unternehmen eng mit führenden Herstellern von Werkzeugmaschinen zusammen.

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Neue Ritzel-Zahnstangen-Antriebe sorgen für Spielfreiheit bei Zahnstangenantrieben und gleichzeitig hohe Steifigkeit.
Neue Ritzel-Zahnstangen-Antriebe sorgen für Spielfreiheit bei Zahnstangenantrieben und gleichzeitig hohe Steifigkeit.
(Bild: Redex)

In der Anordnung als KRPX-Twin-Drive ist es möglich die beiden Planetengetriebe auf beiden Seiten des Maschinenrahmens zu montieren. In Verbindung mit einer elektrischen Vorspannung bietet das System laut Hersteller völlige Spielfreiheit für Zahnstangenantriebe bei gleichzeitig hoher Steifigkeit. Die nach Angaben von Redex einzigartige radiale Steifigkeit (die bis zu 60 % der Gesamtsteifigkeit ausmacht) wird durch die patentierte Konstruktion der Ritzellagerung erreicht. Diese neue Bauart ist nun für alle Größen lieferbar und integriert die neue HQ-GF-Technik, die hilft, den Energieverbrauch zu reduzieren.

Einfache Integration und Installation des Antriebssystems

Die Installation einer Twin-Drive-Lösung, also dem Einsatz von zwei Servogetrieben und elektrischer Vorspannung, auf einer Maschine mit beweglicher Säule oder Gantry erforderte bisher laut Hersteller eine spezielle Verlängerung auf beiden Seiten des Hauptrahmens oder eine Neukonstruktion und die Anfertigung spezieller am Rahmen montierter Stützkonsolen. Dies ist mit der neuen Baureihe nicht mehr nötig, da die Erweiterung des Rahmens bereits Teil des Designs ist. Die Montagefläche enthält genaue Aussparungen, so dass das Anbringen einfach und dennoch geometrisch passgenau sein soll. Dieses System wurde gezielt so entwickelt, dass falsche Montage und Schiefstellungen nicht mehr vorkommen können.

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die Baureihe KRPXng ist in den fünf Standard-Universalgrößen lieferbar und soll Vorteile bei der Umsetzung des Antriebssystems durch die jeweiligen Ritzelhöhen von 75,9 bis 135 mm bieten. Mit einem solchen Konzept eines Ritzel-Zahnstangen-Antriebs könne der Konstrukteur einer Werkzeugmaschine mit der maximalen Vorschubleistung von bis zu 158 000 N und gegebener Steifigkeit der Zahnstange bis 536.000 N/mm den üblichen Standard leicht übertreffen, so der Hersteller. Die gesamte Baureihe wird mit hochwertigen Zahnstangen und automatischer Schmierung ausgeliefert.

Werkzeugmaschinen in hoher Qualität und größter Steifigkeit

Das KRPX-Gehäuse ist aus Sphäroguß gefertigt. Groß dimensionierte Schrauben sollen einen perfekten Montagesitz und absolute Sicherheit gewährleisten. Insgesamt wurde die Struktur mit der Finite-Elemente-Methode optimiert, um Verformungen bei Beschleunigungen auszuschließen. Das Abtriebsritzel ist mit der Abtriebswelle in einem Stück gefertigt und von gleichem Durchmesser. Die Lager der Abtriebswelle sind zwei vorgespannte und überdimensionierte Schrägrollenlager. Aufgrund dieser Bauweise sind Lager und aufzunehmende Kraft vom Ritzel eng beieinander. Diese Konstruktion verringert nach Angaben von Redex Biegekräfte erheblich.

Eine der sich daraus ergebenden Konsequenzen für das gesamte System des Achsantriebs mit dem in ihm integrierten KRPX ist, dass seine Eigenfrequenzen angehoben werden können: Seine Leistungsfähigkeit, ausgedrückt als Gesamtsteifigkeit in Kombination mit seinem niedrigen Trägheitsmoment, lässt höhere Beschleunigungen zu (bis 25 m/s²) und so können schwerere Lasten mit höherer Geschwindigkeit bewegt werden.

Die Ingenieure von Redex führten bei Werkzeugmaschinen außerdem eine neue Technik der Zahn-Endbearbeitung ein. Diese neue Technik, HQ-GF, liefere genaue Umkehrbarkeit, beträchtliche Lärmreduzierung und vor allem eine Minderung von Leistungsverlusten um mehr als 15 % (verglichen mit durch Fräsen hergestellten Verzahnungen nach DIN Qualität 6). So würden sich Einsparungen von Tausenden von Kilowattstunden in der Lebensdauer einer Maschine ergeben. .

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