Schneckengetriebe | Für hohe Drehmomentübertragung

GETRIEBE

Details: Veröffentlicht: 13.05.2011; Zuletzt aktualisiert: 24.04.2024; Zugriffe: 11514

Ein Schneckengetriebe zeichnet sich durch seine Fähigkeit aus, hohe Drehmomentübertragungen bei kompakter Bauweise zu realisieren. Es findet Anwendung in Aufzügen, Förderanlagen oder in der Automatisierungstechnik, wo geräuscharmer Betrieb und Selbsthemmung erforderlich sind. Moderne Schneckengetriebe sind effizient, langlebig und für präzise Steuerungsaufgaben optimiert. Entdecken Sie in diesem Artikel einige solcher Getriebe diverser Hersteller.

Groschopp Schneckengetriebe

Inhalt

Schneckengetriebe 2024 – Das Wichtigste in Kürze
Schneckengetriebe – Die Neuheiten
Häufig gestellte Fragen

Schneckengetriebe 2024 – Das Wichtigste in Kürze

Schneckengetriebe haben sich als entscheidende Komponenten in Anwendungen erwiesen, wo kompakte Lösungen für hohe Drehmomentübertragungen gefragt sind. Moderne Entwicklungen fokussieren auf Effizienzsteigerung, Langlebigkeit und die Reduktion von Geräuschpegeln.

Insbesondere in Aufzügen, Förderanlagen und in der Automatisierungstechnik bieten Schneckengetriebe durch ihre selbsthemmende Eigenschaft und den geräuscharmen Betrieb erhebliche Vorteile. Trends wie die Integration von fortschrittlichen Materialien und präziseren Fertigungstechniken erlauben eine genauere Steuerung und verbesserte Lastverteilung, wodurch die Lebensdauer der Getriebe verlängert wird.

Hersteller setzten auf innovative Technologien, um die Leistung und Effizienz ihrer Produkte zu verbessern. Hier kommen speziell entwickelte Gehäusematerialien ins Spiel. Sie ermöglichen eine verbesserte Wärmeableitung, was die Lebensdauer der Getriebe verlängert. Die Verbesserung der Zahnflankenbehandlung zur Minimierung der Reibungsverluste und die Reduzierung der Geräuschentwicklung stehen auf der Agenda der Hersteller.

Modularität für flexible Anpassungen, Kompaktheit und Präzision sowie nachhaltige Materialien und energieeffiziente Designs ergänzen die Entwicklungstrends ebenso wie hochpräzise Verzahnungstechnologien und verbesserte Schmiersysteme zur Steigerung der Lebensdauer.

Schneckengetriebe – Die Neuheiten

Nachfolgend stellen wir Ihnen die Neuentwicklungen verschiedener Hersteller am Markt vor:

Zweistufige Schnecken-Stirnradgetriebe mit hohen Übersetzungen

Getriebe mit kombinierter Schnecken-Stirnradstufe in der Vollwellenausführung 15.02.2023 | Die Schnecken-Stirnradgetriebe der ZK-Baureihe von Groschopp haben Zuwachs bekommen: Die ZK30 Kombination von Schnecken- und Stirnradstufe gestattet hohe Übersetzungen und bietet einen guten Wirkungsgrad. In Aluminium ausgeführt sind die Getriebe in Kombination mit Induktions- oder Servomotoren besonders effizient und wirtschaftlich. Zudem sind sie robust, hochbelastbar und sie laufen geräuscharm. Integrierte Montageflächen machen die Getriebe vielfältig einsetzbar.

Die ZK-Baureihe eignet sich für Anwendungen, die einen winkligen Abgang oder eine kompakte Baugröße fordern. Das Nenndrehmoment des Schneckengetriebes ZK30 beträgt 30 Nm, weitere Versionen für 50 Nm sind in Planung. Mit Übersetzungen von 34,5:1 bis 690:1 ist mit dem kombigetriebe ein erheblich besserer Wirkungsgrad als bei zweistufigen Schneckengetriebe möglich. Schneckenstufe und Schrägverzahnung in der Stirnradstufe ermöglichen einen leisen Betrieb der einach montierbaren Getriebe.

Für Anwendungen in rauen Umgebungen wie der Lebensmitteltechnik, Pharma- oder Chemieindustrie sowie im Offshore-Einsatz gibt es eine leicht zu reinigende Variante in Edelstahl. Weitere Features sind die Kugellagerung sowie die 14er Vollwelle oder 15er Hohlwelle im Abtrieb. Die Belastbarkeit der Schneckenwelle beträgt radial 300 N und axial 140 N.

Untersuchung der Tragfähigkeitsgrenzen am Schneckenrad

FVA Schneckengetriebe 15.03.2021 | Die Forschungsvereinigung Antriebstechnik e. V. (FVA) gibt eine Empfehlung zur Untersuchung der Tragfähigkeitsgrenzen an Schneckengetrieben. In einem Schneckengetriebe unterliegt das Schneckenrad meist einem vergleichsweise hohen Verschleiß. Manchmal ist das gewünscht, immer dann wenn er zum Einlauf bzw. der Anpassung der Flanke des Schneckenrads an die der Schnecke dienen soll, was die Tragfähigkeit erhöht. Nach dem Einlauf kann der Verschleiß aber eine Grenze der Tragfähigkeit bedeuten. Denn der wachsende Verschleiß kann zum Ausfall der Verzahnung führen.

Neben dem kontinuierlich fortschreitenden Verschleiß können auch Grübchen in Form eines Ermüdungsschaden entstehen. Grübchen entstehen durch Anrisse an oder dicht unterhalb der Oberfläche. Sie gelangen in den Werkstoff hinein und können anschließend wieder an die Oberfläche zurück kommen. Dann brechen Materialstücke ab und hinterlassen Lücken in der aktiven Flankenfläche. Das sind dann die Grübchen.

Grübchen erhöhen Verschleiß

Wenn durch entstandene Grübchen Teile der Zahnflanke wegbrechen, führt das wiederum zu einem erhöhten Verschleiß, weil die Flanke nicht vollständig zur Lastübertragung zur Verfügung steht und damit die verbleibenden Flankenbereiche höher belastet werden. Die Wechselwirkung zwischen Verschleiß und Grübchen verfälscht die Ergebnisse reiner Verschleißversuche durch das Auftreten von Grübchen. Entstehen keine Grübchen, lässt sich in vergleichsweise einfachen Versuchen eine Verschleißintensität für die Werkstoff-Schmierstoff-Paarung ermitteln. Über sie ist die Lebensdauer der Verzahnung bestimmbar.

Zur effizienten und zuverlässigen Ermittlung der Verschleißintensität von Schneckengetrieben sollten die Betriebsbedingungen von experimentellen Versuchen so gewählt werden, dass keine Grübchen auftreten. Die Betriebsbedingungen unter denen Grübchen auftreten wären zu ermitteln, um Handlungsempfehlungen für die ressourcenoptimierte und ggfl. geraffte Durchführung von Versuchen zu erarbeiten.

Das Ziel sollte es sein, die Versuchslaufzeit auf 10 bis 15 % zu kürzen. Beispiel, i=50, n1=500 rpm gegen Verschleiß, 3.000.000 Lastwechsel (nachdem das Tragbild ausgeprägt ist) bedeutet für das Rad 10 rpm 600 Umdrehungen/h und damit eine Versuchszeit von 5000 h um 3 Mio. Lastwechsel zur realisieren. Ein akzeptable Versuchszeit wäre also z. B. 500 bis 750 h.

Wartungsfreie Universal-Schnecken- und Kegelradgetriebe

Norelem Schneckengetriebe 29.05.2018 | Besonders kompakt und gleichzeitig leistungsfähig sind die neuen Schneckengetriebe von Norelem. Die Winkelgetriebe sind dank eines speziellen, gekapselten Aluminiumgehäuses wartungsfrei: Dieses verhindert zuverlässig einen Fettaustritt bzw. eine Staubeinwirkung, was sich auch positiv auf die Lebensdauer auswirkt. Die Drehrichtungen sind bei beiden Getriebearten beliebig.

Die universell einsetzbaren Schneckengetriebe gibt es in einer Baugröße mit einem Achsabstand von 20 mm und mit 7 verschiedenen Übersetzungen von 13:1 bis 65:1. Das linkssteigende Schneckenrad besteht aus Sondermessing, die Schnecke selbst ist aus einsatzgehärtetem Stahl gefertigt. Diese Materialkombination sorgt für eine leichtgängige Kraftübertragung und einen hohen Wirkungsgrad. Die maximalen Axial- und Radiallasten liegen zwischen 200 und 500 N. Es sind
Abtriebsdrehmomente bis zu 15 Nm erreichbar, wobei die Antriebsdrehzahl bis zu 1000 min^-1 betragen darf.

Bei den Kegelgetrieben haben die Kunden die Wahl zwischen sieben unterschiedlichen Baugrößen mit Schenkellängen von 32 bis 60 mm. Mit einer Übersetzung von 1:1 decken sie mit Drehmomenten von bis zu 10 Nm einen weiten Einsatzbereich ab. Sie sind mit oberflächengehärten Kegelrädern aus Stahl und kugelgelagerten Wellen ausgestattet. Die Kegelradgetriebe lassen sich in allen Einbausituationen mithilfe einer einfachen Schraubbefestigung montieren.

Servo-Schneckengetriebe mit hoher Drehzahl-Reserve

Wittenstein alpha Schneckengetriebe 22.09.2016 | Wittenstein Alpha präsentiert das erweiterte Portfolio an Servo-Schneckengetrieben der Produktfamilie „V-Drive“. Das neu entwickelte V-Drive Basic steht zunächst in zwei Baugrößen mit Grundabtriebs-Art Hohlwelle und Vollwelle sowie insgesamt fünf Übersetzungen zur Verfügung. Für alle Ausführungen ist das Verdrehspiel von 10 bis ≤ 15 arcmin spezifiziert.

Die besondere Geometrie und Ausführung der Verzahnung im V-Drive Basic gewährleistet eine hohe Drehzahl-Reserve sowie einen hohen Wirkungsgrad. Zudem macht das die Servo-Schneckengetriebe sehr laufruhig und leise bei maximal 65 dbA bei Volllast und nur etwa 50 dbA bei mittleren Drehzahlen.

Die Upgrade-Versionen V-Drive Value und V-Drive Advanced sind vollständig kompatibel zu den V-Drive eco und V-Drive⁺, bieten aber erhöhte Drehmomente und signifikant reduziertes Verdrehspiel. Darüber hinaus sind beide V-Drive-Versionen für eine Lebensdauer von über 20.000 Betriebsstunden spezifiziert – ein Wert, der etwa 25 bis 50 % über dem aktuellen Marktstandard liegt.

Kleine Winkel- und Schneckengetriebe jetzt im Webshop

Maedler Schneckengetriebe 16.04.2014 | Neben den bekannten kubischen Kegelradgetrieben und den Miniaturgetrieben bietet Mädler nun auch die Kegelradgetriebe KEK an. Erhältlich sind sie in sieben Baugrößen im Übersetzungsverhältnis 1:1 mit Wellendurchmesser 6 bis 12 mm. Einen besonders kleinen Achsabstand von 20 mm in sieben Übersetzungen bieten die neuen Schneckengetriebe KES.

Darüber hinaus bieten diese beiden Winkelgetriebe-Bauarten aus deutscher Produktion eine hohe Drehmomentübertragung bei geringen Abmessungen. Montierbar sind sie in allen Baulagen und gestatten verschiedene Befestigungsmöglichkeiten in diversen Gehäuseausführungen. Durch den Einsatz dieser wartungsfrei fettgeschmierten Getriebe lassen sich die Dimensionierung und die Entstehungskosten von Anlagen und Geräten weiter optimieren. Die Getriebe gibt es jetzt auch online.

Passgenaue Kombination von Schneckenradgetriebe und Encoder

31.10.2013 | Mit zwei neuen Schneckenradgetrieben und zwei neuen Encodern erweitert Bühler Motor seine flexible Lösungsmatrix aus Motoren, Getrieben, Enodern und Bremsen. Die mit Messingzahnrädern bestückte Ausführung des neuen Schneckenräder-Getriebes steht für höchste Belastbarkeit und Untersetzungen bis hin zu 50:1. Die Version mit Kunststoff-Zahnrad deckt die Untersetzungsbereiche von 10:1 bis 15:1 ab und empfiehlt sich besonders als kostengünstige Variante.

Optimal kombinierbar sind diese Getriebe, bei denen die Abtriebswelle rechtwinklig zum Motor steht, mit den bürstenbehafteten 52 mm und 63 mm DC-Motoren als auch mit dem bürstenlosen 63 mm EC Motor. Ebenfalls kombinierbar sind auch die beiden Encoder mit diesen Antrieben. Erhältlich als hochauflösende optische Drehgeber mit 2 Kanälen und 100 Signalen pro Umdrehung oder als besonders robuste 2-Kanal 2 cpr magnetische Encoder für den Einsatz auch unter besonders rauen Umfeldbedingungen. Mit einer zusätzlichen Kappe kann eine Schutzklasse von IP 54 erreicht werden. Derartige Antriebe finden Einsatz in Gebäudeautomation, Agrartechnik sowie Transport.

Kraftvolles Schneckengetriebe mit Verdrehflankenspiel von 3,3 arcmin

Systec Schneckengetriebe 18.11.2011 | Neu im Portfolio von Systec ist das Schneckengetriebe S030-50, welches eine Kraftumlenkung um 90 Grad bei höchster Präzision bietet. Dem Mechatroniker-Team ist es gelungen, ein besonders genaues und dabei kraftvolles Schneckengetriebe zusammenzustellen. Die Übersetzung von 50:1 setzt das maximale Antriebsmoment von 0,24 Nm in ein Abtriebsmoment von 12 Nm um. Das hochgenaue Getriebe glänzt nicht nur mit seinem maximalen Verdrehflankenspiel von nur 3,3 arcmin.

Das 1 kg schwere Getriebe im Alu-Gehäuse mit den Maßen 92 x 44,5 x 92 mm hat eine Schnecke aus Stahl und ein Schneckenrad aus Aluminiumbronze mit einer 14 Millimeter durchmessenden Hohlwelle. Mit seinem integrierten Hallsensor, der den Referenzpunkt definiert, eignet es sich besonders für exakte Winkelpositionierungen.

Der Anlass für die Entwicklung der Antriebskomponente war die Konstruktion des einbaufertigen Positioniersystems "Driveset M108R". Dabei handelt es sich um ein Linearsystem mit einem zusätzlichen Rotationsmodul. Diese Automationskomponente eignet sich sehr gut für Bildverarbeitungs- oder Prüfautomationsanwendungen. Die Konstrukteure stellten fest, dass der Markt kein geeignetes Schneckengetriebe für das benötigte Rotationsmodul anbot. Gefragt waren Klasseneigenschaften von 5 min^-1 und einer Schubkraft von 30 N der Linearbewegung bei einer Wiederholgenauigkeit von 0,25 Grad der Rotation.

Wellgetriebe für Industrieroboter, Cobots und Handling

Für das Driveset arbeitet das Getriebe als erste, das Werkzeug bewegende Achse in einer kinematischen Struktur mit einem Zwei-Phasen-Schrittmotor. Auch die Linearachse wird durch einen Schrittmotor angetrieben. Die Motortreiber sind in die zum System gehörende "Xemo"-Steuerung integriert.

Schnecken-Getriebe mit hohem Wirkungsgrad

VE40 Schneckengetriebe von Groschopp 13.05.2011 | Groschopp hat jetzt die leistungsstarken VE40 Schneckengetriebe mit einem Nenndrehmoment von bis zu 45 Nm je nach gewählter Übersetzung im Programm. Diese sind ähnlich modular aufgebaut wie die VE31 und mit Flanschen und Getriebefüßen kombinierbar sowie variabel in allen Positionen am Motor zu betreiben. Vor allem in den niedrigen Übersetzungen erreichen die VE-Getriebe einen für Schneckengetriebe beachtlichen Wirkungsgrad. Die Ausführung VE40DB mit Übersetzungen von bis zu i=15 liegen bei Werten von 0,8 und darüber.

VE-Getriebe zeichnen sich durch ihre Langlebigkeit und ihren besonders geräuscharmen Betrieb aus. Gegenüber dem Vorgängermodell wurde die maximal zulässige Verlustleistung erhöht, die jetzt mit 95 W viermal höher ist als beim VE31. Neben einer großen Auswahl an Übersetzungen gibt es bei den Gehäusen eine entsprechende Vielfalt. Die VE-Baureihen sind mit Deckel, Fuß oder verschiedenen Flanschen erhältlich und dadurch auch mit Normmotoren kompatibel. Optional sind Sonderanfertigungen dieser Serien möglich.

Die Abtriebswelle der Vollwellenversion kann einseitig oder beidseitig frei vorstehen, wie es die Applikation erfordert. Bei der Hohlwellenausführung ist die Eingangswelle gelagert und erlaubt so den problemlosen Anbau von Standardantrieben. Die Hohlwellenausführung kann auch einfach durch eine separate Steckwelle in eine Vollwellenausführung verwandelt werden und bietet so maximale Flexibilität. Diese Steckwelle ist recht oder links montierbar. Als Vollwellenausführung hat das Getriebe einen noch höheren Wirkungsgrad als die Hohlwellenausführung.

Häufig gestellte Fragen

Wie funktioniert ein Schneckenradgetriebe?

Ein Schneckenradgetriebe funktioniert, indem eine schraubenförmige Schnecke, die sich dreht, in die Zähne eines Schneckenrades eingreift. Diese Konfiguration ermöglicht eine Drehmomentübertragung von der Schnecke zum Rad. Die Hauptvorteile eines Schneckenradgetriebes sind eine hohe Übersetzungsrate in einem kompakten Design, die Fähigkeit, große Lasten bei geringem Lärm zu bewegen, und oft eine Selbsthemmung, die das Zurückdrehen des Systems unter Last verhindert.

Wo wird ein Schneckengetriebe eingesetzt?

Schneckengetriebe werden in Anwendungen eingesetzt, die hohe Übersetzungsverhältnisse in einem kompakten Format erfordern. Typische Einsatzgebiete umfassen Förderanlagen, Aufzüge, automatisierte Türen, Teleskope, in der Automatisierungstechnik für präzise Bewegungssteuerung und überall dort, wo eine geräuscharme und reibungsarme Übertragung großer Lasten notwendig ist. Ihre Fähigkeit zur Selbsthemmung macht sie besonders nützlich für Anwendungen, die eine Sicherheitsfunktion benötigen, um Bewegungen zu verhindern, wenn keine Antriebskraft angelegt ist.

Wann sind Schneckengetriebe selbsthemmend?

Schneckengetriebe sind selbsthemmend, wenn die Steigung der Schnecke so gering ist, dass die Reibung zwischen Schnecke und Schneckenrad ein Zurückdrehen des Getriebes unter Last verhindert. Dies hängt von der Geometrie der Schnecke, dem Reibungskoeffizienten der Materialien und dem Winkel der Schneckensteigung ab.

Quellenangabe: Dieser Beitrag basiert auf Informationen folgender Unternehmen: Bühler, FVA, Groschopp, Mädler, Systec, Wittenstein.