TPK+ : Weltneuheit für Winkelgetriebe mit doppeltem Technologievorteil

02. Mai 2005

Wie wünscht sich der Maschinenbauer von heute seine Antriebskomponenten? Der Trend ist klar: in einer kostenbewussten Wirtschaft braucht er immer leistungsfähigere Produkte, die nicht nur industrielle Vorteile bieten, sondern auch leicht zu projektieren und in der ganzen Variationsbreite in kürzester Lieferzeit verfügbar sind. Weil oft nur wenig Zeit ist für die Projektierung einer Anlage, gleichzeitig aber häufig die Spezifikation geändert wird, werden Produkte benötigt, die besonders flexibel sind. Gleichzeitig ist aber die Qualität noch wichtiger geworden.

Generell gesagt, erlaubt die Jagd nach Leistung und gesenkten System- und Lifecycle-Kosten immer weniger Rücksicht auf konstruktive Gegebenheiten. Weil sich aber die Eigenschaften verschiedener Servoantriebsstränge durch die stetige Applikationsentwicklungen unterschieden, wird es für den Anwender immer wichtiger, für sich und seine Anwendung das optimale Produkt zu finden und sich dabei technisch beraten zu lassen.

TPK+ – doppelte Power

Das neue Winkelgetriebe TPK+ der alpha getriebebau GmbH bietet für Anwendungen mit hohen Übersetzungen (ab i=12) einen doppelten Technologievorteil. Das schafft Verbesserungsmöglichkeiten für eine Vielzahl wichtiger Applikationen im Maschinenbau und in der Automatisierungstechnik.

Interessante Applikationen sind z.B. Werkstückmanipulatoren, Drehtische, Werkzeugwechsler und Werkzeugteller, Schwenkachsen, die 7. Achse eines Industrieroboters, Zahnstangenachsen für Handhabung oder für XYZ-Achsen in Produktionsmaschinen.

Das TPK+ ist ein zweistufiges Winkelgetriebe für die Servotechnik mit Roboterflansch laut ISO 9409 (ohne Stift). Es ist abtriebsseitig mit alphas im Vorjahr eingeführtem Planetengetriebe TP+ ausgestattet. Der Fokus beim TPK+ liegt bei der Leistungsdichte, besonders im Drehmoment, in der Verdrehsteifigkeit und im Verdrehspiel.

Dieser doppelte Technologievorteil setzt sich aus folgenden Komponenten zusammen:

• Das TPK+ verfügt am Abtrieb über eine hochgenaue, optimierte, schrägverzahnte Planetengetriebestufe. Diese bringt einerseits typische Merkmale für Planetengetriebe wie eine hohe Leistungsdichte, Positioniergenauigkeit und Steifigkeit; gleichzeitig sorgt die optimale Schrägverzahnung für eine hervorragende Laufruhe.
• Eine Hypoidverzahnung am Antrieb (bis zu i=10 in einer Stufe) bewirkt, dass ein zweistufiges Getriebe für viele Anwendungen ein Kegelrad-Planetengetriebe mit drei Stufen ersetzen kann; höchste Laufruhe durch die innovative Hypoidverzahnung sorgt auch an dieser Stelle für höchste Laufruhe; hohe Dauerdrehzahlen; und ein im Vergleich zu Kegelradgetrieben bis zu 200 % höheres Drehmoment.

Das TPK+ ist wie andere Winkelgetriebe der alpha getriebebau GmbH in die einzigartige Auslegungssoftware cymex® aufgenommen; mit cymex® lassen sich per Knopfdruck unbegrenzt viele unterschiedliche Antriebslösungen in Bezug auf Geometrie, Leistung, Trägheitsmoment oder andere Parameter finden. Cymex® optimiert dabei nicht nur die Auswahl des Getriebes sondern auch die anderen Komponenten des Antriebsstrangs, inklusive den Motor und die Maschinenelemente am Getriebeabtrieb. Die „Motorbibliothek“ von cymex® beinhaltet mehr als 4000 gängigen Servomotoren. Somit wird die Projektierung erheblich vereinfacht, der Konstrukteur spart Zeit und Änderungen in den Belastungsdaten können in Sekunden in Bezug auf Getriebe und Motor berücksichtigt werden.

• Das TPK+ ist in vier Baugrößen mit einem Beschleunigungsmoment bis 1600 Nm verfügbar. Das Übersetzungsspektrum reicht von i=12 bis i=100 (mathematisch exakt), immer zweistufig. Es ist mit einem Verdrehspiel bis zu 2 arcmin (dauerfest) verfügbar und kann bis 6000 UpM betrieben werden. Das Winkelgetriebe ist dank alphas universellem Motoranbausystem mit allen Servomotoren verwendbar, es ist lebensdauergeschmiert, kann in allen Einbaulagen montiert werden und eignet sich für alle Anwendungen der Servotechnik. Das TPK+ ist mit einer standardmäßigen Lieferzeit von zwei Wochen, aber auch über die alpha-speedline in 48 Stunden verfügbar. TPK+ ist Teil einer größeren Produktfamilie von Winkelgetrieben mit jeweils verschiedenen technischen Schwerpunkten, jedoch miteinander kompatibel. Damit hat alpha für praktisch jede Anwendung das passende Winkelgetriebe.

Auf einen Blick: die Vorteile des TPK+:

• Kleinere Baugröße wegen der leistungsstarken Planetenstufe
• Verbesserte Qualität der Enderzeugnisse
• Gewichtseinsparungen bis zu 2/3 im Vergleich zu Servoschneckengetrieben mit ähnlichem Drehmoment
• TPK+ vereinfacht die Konstruktion, kann beispielsweise Kurvenmechanismen oder Kombinationen von mehreren Getriebestufen/Zahnriemen ersetzen, wobei das geringe Verdrehspiel von der integrierten Planetenstufe TP+ eine entscheidende Rolle spielt.
• Besseres Preis/Leistungsverhältnis (im Vergleich zu Kegelrad-Planetengetrieben) bei vielen Übersetzungen, da eine Getriebestufe weniger gebraucht wird.
• Die sehr hohe Verdreh- und Kippsteifigkeit trägt zu höherer Präzision bei dynamischen Vorgängen bei und steigert damit die Produktivität.
• Der ruhige Lauf erlaubt höhere Verfahrgeschwindigkeiten ohne störende Vibrationen.
• Als Komplettlieferant kann alpha neue, bessere Antriebslösungen finden: Das TPK+ ist mit dem Ritzel-Zahnstangensystem von alpha getriebebau GmbH erhältlich.
• Die hohe Verdrehsteifigkeit, Robustheit und die Verfügbarkeit binärer Übersetzungen geben verbesserte Voraussetzungen für Anwendungen vom Typ „Endloses Positionieren“.

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Per Adrian Dahl
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