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Zykloidgetriebe - Highspeed auf kleinem Raum

Bremsen-SteuerungGut gebremst mit Sicherheit

Bremsen-Steuerung: Gut gebremst mit Sicherheit

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ZykloidgetriebeHighspeed auf kleinem Raum

Nabtesco Precision Europe ist längst mehr als ein reiner Getriebelieferant mit japanischem Background: Die Firma entwickelt am Sitz in Düsseldorf individuelle montagefertige Antriebssysteme, die direkt auf spezielle Anwendung zugeschnitten sind. Wie die neue RF-P-Serie, die für Hochgeschwindigkeitseinsätze unter beengten Verhältnissen konstruiert wurde.

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Zykloidgetriebe

Die Zykloidgetriebe der Nabtesco Corporation, wie beispielsweise die der RV-Serie mit ihren vielen verschiedenen Varianten mit oder ohne Hohlwelle, haben sich dank ihrer Präzision, Dynamik und Robustheit in zahlreichen Branchen als Standardlösung etabliert. Egal ob in der Robotik, in der Nabtesco sich mit einem Marktanteil von rund 60 Prozent als Weltmarktführer sieht, im Handling, im Werkzeugmaschinenbau oder in der Medizintechnik: Die Präzisionsgetriebe verhelfen den Maschinen und Anlagen, in denen sie verbaut werden, zu hoher Leistungsfähigkeit und Langlebigkeit.

Die jüngste Erweiterung des Portfolios ist die RF-P-Serie. Diese hat Nabtesco als Weiterentwicklung der RV-Exzentergetrieben mit zweistufigem Übersetzungsprinzip besonders im Hinblick auf Hochgeschwindigkeitsanwendungen auf engstem Bauraum konstruiert. Typische Einsatzbereiche der neuen Baureihe sind Armachsen kompakter Delta- und Scara-Roboter für Pick-and-Place-Applikationen, Radantriebe fahrerloser Transportsysteme oder automatische Werkzeugwechsler in Bearbeitungszentren.

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In diesen Anwendungsbereichen werden immer höhere Geschwindigkeiten und Beschleunigungen gefordert. Dementsprechend steigen dabei nicht nur die Beschleunigungs- und Bremskräfte, sondern auch die damit einhergehende Wärmeentwicklung aufgrund der hohen Drehzahlen. Hier realisiert die RF-P-Getriebebaureihe in zykloider Bauart hohe Abtriebsgeschwindigkeiten von bis zu 200 1/min und arbeitet laut Hersteller dabei extrem präzise.

Radantrieb

Der Hauptunterschied dieser Zykloidgetriebe zu herkömmlichen Planetengetriebe-Lösungen ist jedoch der geringe Verschleiß und das daraus resultierende geringe Spiel über die komplette Lebensdauer des Getriebes. Die Ingenieure erreichen diesen Vorteil durch die Konstruktion des Kurvenscheiben-Getriebes: Während bei herkömmlichen Planetengetrieben durch den Effekt der Flankenglättung an den Zahnrädern nach gewisser Zeit eine deutliche Spielzunahme durch Abnutzung zu verzeichnen ist, behält das RF-P-Getriebe konstant ein Verdrehspiel von <2 arc. min. Ermöglicht wird dies durch die für Zykloidgetriebe typische Kraftübertragung über Rollen ohne Zahnräder. Die rollende Reibung aller an der Kraftübertragung beteiligten Elemente gewährleistet außerdem ein sehr geringes Losbrechmoment.

Im Gegensatz zur Grundkonstruktion der RV-Serie überarbeitete Nabtesco unter anderem die Lagerung der Exzenterwelle und reduzierte die Anzahl der Stifte im Getriebe. Auf diese Weise realisierten sie wesentlich höhere Drehzahlen an der Abtriebswelle. Durch die Anpassung des kompakten Präzisionsgetriebes an schnellere Anwendungen fällt das Getriebespiel der RF-P-Baureihe im Vergleich zur RV-Serie zwar etwas höher aus, soll aber über die gesamte Lebensdauer von bis zu 20.000 Stunden konstant bleiben.

Customizing: einbaufertige Sonderlösungen
Doch die Erweiterung der bestehenden Produktpalette durch die Entwicklung neuer und immer leistungsfähigerer Getriebeeinbausätze und Getriebeköpfe spiegelt nur einen kleinen Teil der Aktivitäten von Nabtesco wider. In den vergangenen Jahren hat sich Nabtesco Precision Europe vom einfachen Getriebelieferanten zum Systemanbieter kompletter Antriebslösungen für kundenspezifische Projekte entwickelt und will zukünftig noch stärker als solcher in Erscheinung treten.

Schweißpositionierer

Im Rahmen dieser Strategie baut die europäische Tochterfirma ihre elektrische und steuerungstechnische Expertise des Teams am Firmensitz in Düsseldorf aus. Bei Bedarf entwickeln die Getriebeexperten gemeinsam mit dem Kunden eine völlig individuelle Getriebelösung, die optimal an die jeweilige Applikation angepasst wird. Das selbsterklärte Ziel ist, komplett vormontierte Teilsysteme zu liefern, die der Anwender nur noch einbauen muss.

Ein Beispiel für die Möglichkeiten des Customizings ist der Radantrieb für führerlose Transportsysteme, für das die Nabtesco-Ingenieure ein vollständiges, applikationsspezifisches Antriebssystem entwickelt haben. Dieses besteht aus dem neuen RF-P-Vollwelleneinbausatz mit optimierter Lagerung, jeweils einem Motor, Encoder und Controller sowie einem Mercanum-Rad. Das kompakte Antriebssystem arbeitet wartungsfrei und verfügt über einen speziellen Aufbau, der besonders hohe Radiallasten erlaubt. Zudem ist die Lösung kompatibel zu CAM, ProfiCAT und Ethernet.

Ein anderes Beispiel ist ein mehrachsiger Schweißpositionierer für hochpräzise Laserschweißanwendungen mit einer Traglast von 400 kg. Hierfür setzten die Konstrukteure auf ein Vollwellengetriebe der RH-N-Serie sowie ein RH-C-Hohlwellengetriebe, das es erlaubt, Kabel- und Leitungen durch das Innere zu verlegen und somit Platz zu sparen. Weitere Komponenten des Schweißpositionierers sind jeweils ein Ständerwerk, eine Winkelkonsole sowie ein Direktgeber.

Der Kunde profitiert in diesem Fall – wie auch in anderen Fällen – davon, dass er das komplette System fertig montiert und vorgeprüft aus einer Hand erhält, statt die verschiedenen Bauteile von unterschiedlichen Lieferanten beziehen und selbst zusammenbauen zu müssen. Das lokale Engineering in Deutschland erlaubt es, die individuellen Anforderungen verschiedener Branchen zu erfüllen und dem Kunden spezifische Lösungen in kürzester Zeit zu liefern. cs

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