Smartes Getriebe Doktorand entwickelt neues Getriebe ohne Zahnräder

Ein Doktorand an der TU-Graz hat ein neues Getriebeprinzip entwickelt, das doppelt so hohe Übersetzungen ermöglicht wie bisherige Koaxialgetriebe. Das bietet Platz für intelligente Sensorik.

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Maxon Motor GmbH

Der Doktorand Philipp Eisele hat an der TU Graz ein neuartiges Antriebskonzept entwickelt: Das „Smart Gear“, ein kompaktes Getriebe mit intelligenter Sensorik.

Kolben statt Zahnräder verdoppelt die Übersetzung

Bemerkenswert an dem Getriebe ist, dass es doppelt so hohe Übersetzungen wie bei bisherigen Koaxialgetrieben erlaubt, da Eisele auf umlaufende Zahnräder verzichtet und stattdessen Kolben für die Leistungsübertragung nutzt.

Das neue System ermöglicht damit eine Verdopplung des Übersetzungsverhältnisses bei gleichzeitiger Erhöhung des zu übertragenden Drehmoments. Dadurch kann die Baugröße und damit das Gewicht im Vergleich zu bestehenden Getrieben halbiert werden, ohne an Wirkung zu verlieren.

Der „Smart Gear“-Prototyp besteht aus Stahl und Aluminium. Der Aufbau erfolgt modular, wodurch die einzelnen Komponenten in der Massenfertigung günstig produziert werden könnten und durch unterschiedliche Kombinationen ein breites Produktspektrum abdecken.

Anwendungsfelder des smarten Getriebes sind Industrieroboter, Hebevorrichtungen und Positioniereinrichtungen.

Was das Getriebe smart macht

Ein entscheidender Vorteil des neuen Getriebes ist der zusätzlich verfügbare Platz im Gehäuse, der durch den Wegfall der umlaufenden Zahnräder entstanden ist, erklärt Eisele: „Wir können den Hohlraum für intelligente Sensorik nutzen, die völlig neue Services ermöglicht.“

So lässt sich das Getriebe beispielsweise mit Cloud-Diensten oder mit lokalen Firmen-Netzwerken verbinden, wodurch Unternehmen neben der Mechanik auch Leistungsdaten und den Getriebe-Zustand überwachen und somit ihre Produktionsprozesse effizient managen können.

Das wiederum eröffnet neue Geschäftsmodelle, die etwa die Anschaffungskosten gering halten könnten:

Möglich wäre etwa ein Pay-by-Use-Modell, das nur jene Stunden verrechnet, in denen sich das Getriebe auch wirklich dreht, sodass das Unternehmen nur die tatsächliche Einsatzdauer zahlt. Smarte Sensoren im Getriebe könnten darüber hinaus eine vorausschauende Wartung ermöglichen. Und es besteht die Möglichkeit, die maximale Leistung mittels Software zu beschränken und nur bei Bedarf freizuschalten – damit wäre ein Leistungsupgrade möglich, ohne ein neues Getriebe einbauen zu müssen.

Dieses Jahr soll die Vorserienproduktion starten. Laut Eisele laufen bereits Gespräche mit Roboterherstellern und Unternehmen aus der produzierenden Industrie, die „Smart Gear“ in ihre Produkte integrieren wollen.

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