Antriebstechnik Spielfrei

Jegliches Spiel soll ein Getriebesystem von Redex Andantex eliminieren. Gleichzeitig soll es die Steifigkeit von Zahnstangenantrieben mittels eines patentierten mechanischen Vorspannungssystems und...

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Jegliches Spiel soll ein Getriebesystem von Redex Andantex eliminieren. Gleichzeitig soll es die Steifigkeit von Zahnstangenantrieben mittels eines patentierten mechanischen Vorspannungssystems und eines verstärkten Abtriebslagers ermöglichen. Dies erhöht die Präzision und ermöglicht Steigerungen der Antriebsleistungen bis 100%.Kugelgewindetriebe haben auf dem Gebiet linearer Antriebssysteme lange Zeit eine Vorzugsstellung eingenommen. Die von solchen Systemen geforderten kontinuierlichen Leistungssteigerungen, insbesondere beim Einsatz in Werkzeugmaschinen, haben dazu geführt, dass immer öfter Werte benötigt werden, welche an der Leistungsgrenze der Systeme oder darüber liegen.Die Steifigkeit von Kugelgewindetrieben hängt von deren Länge ab. Zudem führt das wiederholte dynamische Anfahren der gleichen Positon zu Erwärmungs- und Abnutzungsproblemen, die der Wiederholgenauigkeit abträglich sind. Mit zunehmender Größe der Antriebe wird auch deren Wartung schwieriger.Bei der Auslegung von Werkzeugmaschinen werden deshalb für lineare Bewegungen von mehr als 4 m die Kugelgewindetriebe gelegentlich durch Linearmotoren (eine kostspielige und nicht immer einfach zu verwirklichende Lösung) ersetzt, jedoch auch, und dies zunehmend häufiger, durch Antriebe, die mit Zahnstange und Ritzel arbeiten.Die Eigenschaften des Dualdrive-Getriebes von Redex Andantex sollen solche Systeme sowohl in technischer als auch in wirtschaftlicher Hinsicht besonders attraktiv machen. Die Dualdrive-Zahnstangenantriebssysteme bestehen aus zwei parallel angeordneten und mechanisch oder elektrisch verspannten Servoplanetengetrieben mit integrierten Abtriebsritzeln. Abtriebsritzel, deren Wellen in einem verstärkten Abtriebslager gelagert sind, sichern dabei extreme axiale und radiale Steifigkeiten. Dualdrive-Getriebe ermöglichthohe BeschleunigungenZusätzlich zu einer hohen Torsionssteifigkeit bieten Dualdrive-Getriebe nach Aussage des Herstellers auch höchste Steifigkeit in alle anderen relevanten Achsrichtungen und dies ermögliche deshalb oft ein Arbeiten mit bis zu doppelt so hohen Beschleunigungen und Lasten wie bei anderen verfügbaren Lösungen.Das Besondere des Systems liegt nach Herstellerangabe in seiner Auslegung, welche verstärkte Abtriebslager mit Ritzeln (gehärtet, feingeschliffen und gleichen Kopfkreisdurchmessers wie ihre Welle) verbindet, deren Durchmesser so optimiert ist, dass an der Zahnstange das übertragene Drehmoment in bestem Verhältnis zur Steifigkeit steht.Das Lager selbst besteht im Wesentlichen aus zwei vorgespannten und großzügig ausgelegten Kegelrollenlagern. Es ist so gebaut, dass das Ritzel möglichst nahe der wirkenden Last gelagert ist und nur durch die Breite der Spannmutter vom Abtriebslager getrennt ist.Diese Bauart ermöglicht eine beträchtliche Verminderung radialer Biegung, welche für 60% der Gesamtverformung verantwortlich ist, in vorhandenen Systemen jedoch weiterhin unzureichend korrigiert wird.Insgesamt verfüge das DualdriveGetriebe über eine außergewöhnliche Steifigkeit, was an Maschinenachsen mit hohen dynamischen Anforderungen höhere Resonanzfrequenzen ermöglicht und somit den entscheidenden Bedürfnissen der Maschinenbetreiber entgegenkommt. Für bewegte Massen der Größenordnung von 5 bis 10 Tonnen können zum Beispiel bezüglich vergleichbarer Systeme Steigerungen bis 25% erzielt werden.Zur Sicherung hoher Genauigkeiten müssen Zahnstangenantriebe eine hohe geometrische Präzision aufweisen und jegliches Spiel eliminieren. Dazu hat Redex Andantex ein auf mechanischer Vorspannung basierendes System entworfen. Dies ermöglicht den Antrieb beider Getriebestränge mittels eines einzigen Motors. Die mechanische Vorspannung, die die beiden Ritzel gegeneinander verdreht, wird durch eine verdrehsteife Kupplung gehalten. Dazu ist in jedem Untersetzungsgetriebe ein Winkelgetriebe integriert. Die Vorspannung wird mechanisch eingestellt. Diese Lösung hat den Vorteil, dass die elektrische Steuerung stark vereinfacht wird, weil das zwischen den beiden Abtriebsritzeln bestehende Differenz-Drehmoment nicht elektrisch gesteuert werden muss. Aufbau, Inbetriebnahme und Gesamtkosten des Systems werden somit optimiert.Alternativ können die Antriebe auch zur elektrischen Vorspannung eingesetzt werden. Dabei wird jedes Getriebe durch einen Servomotor betrieben und die Drehmomente für Verspannung, zur Eliminierung des Spiels, sowie das Vortriebsmoment elektronisch geregelt. Dies bedarf jedoch eines höheren Aufwands bei Steuerung und Inbetriebnahme.Diese Lösung bietet nach Aussage des Herstellers den Vorteil, dass der Maschinenbauer die Vorspannung entsprechend der Betriebsverhältnisse in der Steuerung hinterlegen kann. Auch die Integration des Antriebs in die Maschine kann flexibler gestaltet werden. Die Servomotoren können koaxial angeflanscht oder unter Verwendung von Winkelgetrieben um 90° versetzt montiert werden.Die Dualdrive-Getriebe werden einbaufertig geliefert. Der Antrieb kann optional in einem Universalgehäuse geliefert werden. Dabei sind die beiden Untersetzungsgetriebe in einem steifen, gusseisernen Gehäuse eingebaut. Im Rahmen der Fertigstellung von Prototyp-Maschinen ermöglicht diese Konfiguration zudem den einfachen Übergang zwischen Systemen mit elektrischer oder mechanischer Vorspannung ohne irgendwelche Änderungen an der Einbausituation.Untersetzungsverhältnissevon 21 bis 91 sind verfügbarStandardmäßig sind sechs Größen mit Untersetzungsverhältnissen von 21 bis 91 verfügbar. Die Torsionssteifigkeit erreicht einen Wert von 1600 Nm/arcmin und die Radialsteifigkeit einen Wert von 960 N/µm. Diese Baugruppen eignen sich sowohl für neue Maschinen, als auch für ältere Maschinen, die damit auf den technisch neuesten Stand gebracht werden können.Anwenden lässt sich das Getriebesystem in Werkzeugmaschinen (Portal- oder Ständerfräsmaschinen, Bearbeitungszentren, Hochleistungsdrehmaschinen ), bei Robotern und auch auf allen Gebieten, wo schnelles und präzises Verfahren hoher Lasten über weite Wege erforderlich sind (Laserschneiden, Hochgeschwindigkeitsstanzen, Aufwickeln).MM