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Lineartechnik in einer neuen Leistungsklasse

Axel Leidner und Andrea Esser von der Wittenstein Alpha GmbH

Die leistungsfähige Ritzel-Zahnstangen-Systemlösung

Erhöhte Zahneingriffs-Momente, verbesserte Systemsteifigkeit, höhere Leistungsdichte und mehr Vorschubkraft dies alles bieten die High Performance Linearsystemen. Die wichtigsten Vorteile der Ritzel-Zahnstangen-Systemlösung und ihre Funktionsweise stellten Axel Leidner, Leiter Produktmanagement der Wittenstein Alpha GmbH und Andrea Esser anlässlich einer Pressekonferenz auf der Hannover Messe vor. Neben einer deutliche Steigerung der beherrschbaren und nutzbaren Vorschubkräfte bietet die Lösung die Möglichkeit zum Downsizing des ganzen Antriebsstrangs sowie eine hohe mechanische Systemsteifigkeit.

Mit der Ritzel-Zahnstangen-Systemlösung lassen sich individuell konfigurierbare Pakete für unterschiedliche Leistungsklassen zusammenfügen und optimieren. Die einzelnen Komponenten – Getriebe, Ritzel und Zahnstange – zeichnen sich durch kompakte Bauformen mit hoher Leistungsdichte aus. So wurden beim neuen Getriebe die zulässigen Momente um 140% gesteigert, sodass sich die aus dem Zahneingriff von Ritzel und Zahnstange resultierenden hohen Kräfte sicher beherrschen lassen. Dadurch erhält das gesamte System deutlich mehr Systemsteifigkeit – was sich positiv auf die Positioniergenauigkeit auswirkt. Die modifizierte Alpheno-Schnittstelle am Getriebe hat jetzt statt 32 nur noch acht Befestigungsbohrungen, was die Montage vereinfacht. Gleiches gilt für die vollständig in das Getriebegehäuse integrierte Zustellvorrichtung. Sie reduziert den Aufwand für die Anbindungskonstruktion, wodurch eine zuverlässige und zeitsparende Montage erreicht wird.

Innovative Ritzelanbindung ermöglicht hohe Vorschubkräfte
Als Abtriebsritzel für das Getriebe stehen unterschiedliche Module und Zähnezahlen zur Verfügung, die werkseitig montiert ausgeliefert werden. Da Wittenstein Alpha die Ritzel mit einem Schweißverfahren befestigt, entfallen die bei hohen Kippmomenten und Vorschubkräften kritischen Schraubenverbindungen der Abtriebsritzel. Dadurch sind – abhängig von der Getriebeversion – Vorschubkräfte von bis zu 112 kN je Antrieb möglich – laut Axel Leidner jedoch mindestens das doppelte von einer Standard-Lösung aus Getriebe und Zahnstange.
Die Ritzel-Zahnstangen-Systemlösung setzt – verglichen mit anderen linearen Antriebslösungen – einen neuen Standard hinsichtlich der Positioniergenauigkeit, Systemsteifigkeit, Leistungsdichte und Vorschubkraft. Oder anders ausgedrückt: Gleiche Vorschubkräfte werden jetzt mit Getrieben, Ritzeln und Zahnstangen kleinerer Baugrößen erreicht. Vielen Anwendern eröffnen sich durch die leistungsmäßig gleichwertigen Antriebe Downsizing-Potenziale, die ihre Antriebslösungen kompakter und wirtschaftlicher machen. Überall dort, wo auf das Verkleinern der Antriebe verzichtet wird, bietet das neue High Performance Linearsystem höhere Systemsteifigkeiten als ein von der Baugröße her vergleichbares Servogetriebe. Die Leistungsfähigkeit verdeutlichen zwei Beispiele von Andrea Esser: „Mit dem Linearsystem lassen sich 300 kg in 0,3 s auf 360 m/min beschleunigen. In 0,13 s beschleunigt es 20 t auf 40 m/min. Die Positionierung ist dabei auf 5 µm genau.