Aufrufe
vor 10 Monaten

antriebstechnik 4/2016

antriebstechnik 4/2016

Mal anders denken

Mal anders denken Getriebe mit robusten Aluminiumdruckgussgehäusen für Nennmomente von 50 bis 600 Nm Peter Stadler Zur Hannover Messe präsentiert WEG ein neues Getriebemotorenprogramm, das Stirnrad-, Flachund Kegel stirnradgetriebe mit robusten Aluminiumdruckgussgehäusen für Nennmomente von 50 bis 600 Nm umfasst. Erfahren Sie, wie tief greifend die neuen Getriebe motoren Denkweise und Fertigung innerhalb des Unternehmens verändern. Trotz 40 Jahren Erfahrung in der Entwicklung und Fertigung von Getrieben betritt Watt Drive, das österreichische Tochterunternehmen von WEG, mit WG20 in mehrfacher Hinsicht Neuland. Zum einen ist es die erste Getriebebaureihe, die unter der Marke WEG läuft und daher auch in enger Kooperation mit der Konzernmutter in Brasilien entwickelt wurde. Zum anderen werden in Markt Piesting erstmals Getriebe im Aluminium-Druckgussverfahren gefertigt. Vor allem letzteres hat tiefgreifende Veränderungen für das gesamte Unternehmen zur Folge, von der Entwicklung über die Fertigung bis hin zum Vertrieb. Herausforderung Übertragungskonzept Zu Beginn der rund zweijährigen Entwicklungsphase fiel der Entschluss, die Getriebe bis 600 Nm im Aluminiumdruckgussverfahren zu fertigen, da in diesem Leistungsbereich die Eigenschaften des Materials besonders gut genutzt werden können. Die Peter Stadler ist Produktionsleiter bei der Watt Drive Antriebstechnik GmbH in Markt Piesting Entwickler führten Berechnungen mithilfe der FE-Methode und umfangreiche Belastungstests durch, die Robustheit und Eignung der Aluminium-Gehäuse für die anvisierten Anwendungen bestätigt haben. In der Entwicklung bestand die größte Herausforderung darin, ein Übertragungskonzept zu entwerfen, das hohe Übersetzungsbereiche in einer zweistufigen Ausführung ermöglicht und sich trotz neu berechneter Zahnraddurchmesser und Achsabstände in die neu gestalteten Aluminiumdruckgussgehäuse integrieren lässt. Gelungen ist dies vor allem dank des neuen Ritzel-Konzepts mit kleinen Umfangsgeschwindigkeiten in der Eintriebsstufe. Dieses sorgt zum einen für eine präzise Kraftübertragung und zum anderen führt es dazu, dass die WG20-Getriebemotoren einen großen Übersetzungsbereich zweistufig abdecken können. Das ausgeklügelte Ritzel-Konzept reduziert gemeinsam mit dem optimierten Ölstand die Planschverluste und ermöglicht so besonders hohe Wirkungsgrade. Die Verringerung der Verlustenergie führt generell zu weniger Wärmeentwicklung. Fertigungsaspekte mit bedacht Die Einführung der neuen Baureihe bringt tiefgreifende Änderungen für die Fertigung am Standort Markt Piesting. WEG investierte rund 4 Mio. Euro in neue Druckgusswerkzeuge und Bearbeitungsmaschinen sowie Montagevorrichtungen und Manpower. Im Rahmen des Entwicklungsprozesses wurden die Experten aus der Fertigung mit einbezogen und das Getriebe-Design aus fertigungstechnischer Sicht betrachtet, was auch Aspekte wie Lagerung und Versand mit einschließt. Außerdem hat das Fertigungsteam jeden einzelnen Prozessschritt unter die Lupe genommen und auf Optimierungspotential hin überprüft. Der bisherige Fertigungsprozess wurde daraufhin in modulare, in sich geschlossene Prozesse zerlegt. So entstand eine Prozesskette mit konstantem Materialfluss und festgelegten Arbeitsschritten, die zu einer effektiveren Qualitätssicherung und höheren Prozesssicherheit beiträgt. Präzision im Druckguss Watt Drive hat genau wie WEG eine sehr hohe Fertigungstiefe. So werden in Markt Piesting nicht nur Komponenten wie Gehäuse, Eintriebs- und Abtriebswellen, sondern auch die gesamten Verzahnungsteile gefertigt. Während sich der bewährte Produktionsprozess der Verzahnungen nur in Details geändert hat, konnte die Technologie der Gehäusefertigung grundlegend 26 antriebstechnik 4/2016

HANNOVER MESSE 2016 01 02 01 Das Getriebeprogramm WG20 besteht aus drei Baureihen bis 600 Nm Getriebenennmoment 02 Präzise geschliffene Verzahnungsteile reduzieren die Reibverluste und die Geräuschentwicklung bei der Drehmomentübertragung 03 Moderne Messmethoden sichern einen hohen Qualitätsstandard bei Watt Drive 03 modernisiert werden. Die neuen Getriebemotoren durchlaufen die Fertigung nicht nur wesentlich schneller, sondern der Aluminiumdruckguss ermöglicht auch maximale Präzision und Prozesssicherheit. Hierfür wurden unter anderem ganz neue Aufspannvorrichtungen installiert, mit deren Hilfe sich die Kräfte und Kontaktpunkte im Spannbereich hochprä zise einstellen lassen. Das benötigte Übermaß von 2 bis 3 mm zur genauen Fertigung von Guss-Gehäusen beträgt beim Aluminiumdruckguss aufgrund der höheren Präzision nur mehr einige zehntel Millimeter, was nicht nur die Zerspanungszeit verkürzt, sondern auch die Prozesssicherheit deutlich erhöht. Darüber hinaus wurden zahlreiche Kombiwerkzeuge und neue Schneidwerkzeuge konzipiert und eingeführt, die ihre Präzision über einen sehr langen Zeitraum stabil halten und somit die Prozesssicherheit weiter steigern. Auch die fünf neu konzipierten Montagestationen reduzieren dank einer verringerten Anzahl an Normteilen und der Bündelung mehrerer Arbeitsschritte die Montagezeit. Statt Schrumpfen und Kleben mit zylindrischen Verbindungen wird nun konisch gepresst. Dank des neuen Fertigungskonzepts kann Watt Drive die derzeitigen Stückzahlen unter gleichen Bedingungen steigern. Das Ergebnis sind Getriebemotoren mit erhöhter Laufruhe und Leistungsdichte sowie einer verlängerten Lebensdauer. Qualität in Serie Der neue Fertigungsprozess der WG20-Reihe und die gesteigerte Produktivität begünstigen die Herstellung größerer Stückzahlen und die Standardisierung von Prozessen. Daher hat es sich Watt Drive zum Ziel gesetzt, die Stückzahlen in den nächsten Jahren zu verdoppeln und sich vom Anbieter von Speziallösungen und Kleinserien mehr in Richtung Großserienproduzent zu entwickeln. Damit ändern sich auch die Argumente für den Vertrieb. Ein zentrales Verkaufsargument ist die weltweite Einsetzbarkeit der Baureihe. Dafür sorgen die marktüblichen Anschlussmaße und die internationalen Zertifizierungen. Diese ermöglichen es dem Anwender, die neuen Getriebemotoren weltweit einfach und kosteneffizient einzusetzen, sowohl in neu entwickelte als auch in bestehende Anlagen. Der modulare Getriebeanbaumotor erleichtert zusätzlich die weltweite Austauschbarkeit, da er dank motorinterner Spannungsumschaltung nahezu alle Weltspannungen abdeckt. Der zweite Punkt ist die Kombination aus Entwicklungs- und Fertigungskompetenz von Watt Drive sowie dem Motor-Knowhow und dem globalen Vertriebs- und Servicenetzwerk des Unternehmens WEG. Der Kunde erhält eine komplette Antriebslösung aus einer Hand, mit aufeinander abgestimmten Komponenten. Darüber hinaus spielt die Energieeffizienz eine immer wichtigere Rolle in der Industrie. Die große Übersetzung in zweistufiger Ausführung führt dazu, dass die in den Energieeffizienzklassen bis IE3 erhältlichen Getriebemotoren einen weiten Drehzahlbereich abdecken und einen hohen Wirkungsgrad bieten. Schließlich kann WG20 auch in Sachen Betriebskosten und Maschinenverfügbarkeit punkten. Die Verwendung hochwertiger Schmierstoffe und Dichtungen sorgt für einen zuverlässigen, wartungsarmen Betrieb. Aufgrund der niedrigeren Temperaturen kommen die Getriebe bis 600 Nm ohne Entlüftung aus und sind unter normalen Einsatzbedingungen lebensdauergeschmiert. Betreiber profitieren von insgesamt deutlich verringerten Service- und Lebenszykluskosten aufgrund verlängerter Serviceintervalle. www.weg.net antriebstechnik 4/2016 27

Aktuelle Ausgabe