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Zykloidgetriebe Minimales Verdrehspiel für viele Anwendungen

Redakteur: Karin Pfeiffer

Als Präzisionsgetriebe, das auch noch bei Geschwindigkeit und Beschleunigung punktet, finden sich die Zykloid- getriebe von Nabtesco inzwischen millionenfach im Einsatz. Ein kurzer Streifzug durch das Anwendungsspektrum.

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Im Bearbeitungskopf des XMini von Exechon sorgen Zykloidgetriebe von Nabtesco für die notwendige Präzision und Steifigkeit des Werkzeugmaschinenroboters.
Im Bearbeitungskopf des XMini von Exechon sorgen Zykloidgetriebe von Nabtesco für die notwendige Präzision und Steifigkeit des Werkzeugmaschinenroboters.
(Bild: Exechon)

Ob Handling, Werkzeugmaschinenbau, Medizintechnik, Schweißen oder Verpackungsindustrie: Hochdynamische Anwendungen erfordern Getriebe, die extreme Geschwindigkeiten und Beschleunigungen ermöglichen und gleichzeitig über eine hohe Positionier- und Drehzahlgenauigkeit verfügen.

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Heimspiel für Zykloidgetriebe, heißt es bei Nabtesco. „Als Wandler von Drehmoment und Drehzahl sind unsere Präzisionsgetriebe ein zentraler Baustein jedes Servogetriebemotors“, sagt Daniel Obladen, Head of Sales General Industries bei der Nabtesco Precision Europe GmbH. „Infolge des anhaltenden Trends zur Automatisierung sowie der zunehmenden Verbreitung von Servoachsen erobern sie immer mehr Anwendungsfelder und sind vor allem aus der Handhabungs- und Automatisierungstechnik längst nicht mehr wegzudenken.“

Dank der Bauweise zeichnen sich diese Getriebe durch hohe Präzision und Dynamik sowie eine hohe Verdrehsteifigkeit und ein minimales Verdrehspiel aus. Auch über einen langen Zeitraum ist die Spielzunahme dem Unternehmen zufolge sehr gering. Das zweistufige Untersetzungsprinzip führt zu einem guten Verhalten in puncto Laufruhe, hoher Wiederhol- und Bahngenauigkeit. Die integrierten Schrägkugellager nehmen axiale und radiale Lasten sowie Biegemomente auf und tragen zur hohen Widerstandsfähigkeit gegen Stoß- und Überbelastung bei. Mit Schmiermittel befüllt sind die geschlossenen Getriebeeinheiten einbaubereit. Sie lassen sich einfach in den Antriebsstrang integrieren und können mit allen gängigen Servomotoren betrieben werden.

9 Mio. Zykloidgetriebe weltweit im Einsatz

Mehr als neun Mio. Zykloidgetriebe sind inzwischen weltweit in unterschiedlichsten Anwendungen im Einsatz. Eine davon ist der XMini der Firma Exechon, einem in Abu Dhabi ansässigen Spezialisten für Automationstechnologien. Als weltweit erster Werkzeugmaschinenroboter aus Carbonfaser kombiniert der XMini die Flexibilität und Dynamik eines Roboters mit der Steifigkeit und Genauigkeit einer Werkzeugmaschine. Er bietet die volle Leistungsfähigkeit einer 5-Achs-Maschine und eignet sich sowohl zur Hochgeschwindigkeitsbearbeitung als auch für Anwendungen mit hohem Drehmoment bei niedrigen Drehzahlen. Um die gewünschte hohe Steifigkeit und Präzision des XMini zu erreichen, hat Exechon in den beiden Achsen des Bearbeitungskopfs Zykloidgetriebe von Nabtesco verbaut. „Als Getriebetyp wird ein geschlossenes RH-25N mit einer gelagerten Eingangswelle genutzt. Auf der Eingangswelle ist eine Riemenscheibe montiert, die durch einen Zahnriemen angetrieben wird“, skizziert Obladen die Applikation.

Auch für die Medizintechnik liefert Nabtesco Getriebelösungen. In Krankenhäusern und der Pflegebranche steige der Bedarf an Automatisierungslösungen kontinuierlich an, so Obladen. „Eine Lösung sind Patienten-Handling-Systeme, die das Pflegepersonal unterstützen.“ Patienten-Handling-Systeme ermöglichen es auf einfache Weise, Patienten in eine Position zu bringen, die optimal für die Therapie bzw. Operation ist. Zudem ist es heute üblich, Patienten in einem Ablauf zu röntgen und zu operieren.

Bei Präzisionsarbeiten Stärke ausspielen können

Gerade bei bildgebenden Verfahren, die im OP-Alltag immer wichtiger werden, ist jedoch eine sehr hohe Präzision und Steifigkeit sowie allgemein absolute Sicherheit erforderlich. Hier können die Zykloidgetriebe ihre Stärken ausspielen. Sie positionieren im Bereich von 0,1 mm oder sogar darunter, sind extrem verdrehsteif und bieten hohe Sicherheitsreserven, damit Patienten und Bedienpersonal im Fall einer Betriebsstörung nicht zu Schaden kommen.

Anderes Beispiel: Schweißanwendungen. Für die exakte Ausrichtung der Werkstücke kommt es vor allem auf ein schnelles Beschleunigen und Abbremsen der Drehtische und Positionierer an. Schweißpunkte im Hundertstel-Millimeterbereich lassen sich so punktgenau schweißen, ohne das Werkstück aus- und wieder einspannen zu müssen. Hohe Geschwindigkeiten und Beschleunigungen sind ebenso beim Handling in Produktion, Montage und Verpackung an der Tages- ordnung.

Hygienestandards: Servo- getriebe für alle Fälle

Dank ihrer besonderen Konstruktion gewährleisten die Nabtesco-Getriebe selbst bei sehr dynamischen und abrupten Bewegungen ein schnelles und präzises Greifen sowie Ablegen von Teilen und Objekten aller Art. Servogetriebe mit glatten Oberflächen und optimierten Dichtungen erfüllen zudem die Hygienestandards der Lebensmittel- und Verpackungsindustrie. Auf Wunsch liefert Nabtesco die Getriebesysteme mit Speziallackierungen oder befüllt mit lebensmittelfreundlichen H1-Schmierstoffen.

Ob präzise Positionierung oder dynamische Pick-and-Place-Anwendung bzw. eine Kombination aus beidem – in den meisten Fällen bieten Zykloidgetriebe gegenüber klassischen Getriebetechnologien wie Schnecken- oder Standard-Planetengetrieben die besseren Leistungsdaten, heißt es bei Nabtesco. Die Getriebe der neuen Neco-Serie etwa verfügen über einen Radialklemmring in Low-Inertia-Ausführung, wodurch sich die Trägheit auf der Motorwelle um bis zu 39 Prozent reduzieren soll. Das Ergebnis: dynamischere Zyklen, kürzere Taktzeiten, geringere Kosten. Darüber hinaus punkten die Neco-Getriebe mit Korrosionsschutz, einer hohen Leistungsdichte sowie einem cleanen, geschlossenen Design. Ein flexibles System mit modularen Hülsen und Flanschen garantiert zudem eine schnelle Motoradaption. Die neue Neco-Serie ist Teil des umfassenden Nabtesco-Portfolios, das für jede Applikation eine Getriebelösung bietet – sei es mit Voll- oder Hohlwelle, als Koaxial-, Parallelwellen- oder Winkelgetriebe.

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