Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Kunststoffräder mit Metallzähnen

07.03.2005


Bei den übertragbaren Kräften und Festigkeiten erreichen die neuen Verbundzahnräder bis zu 80 Prozent der Werte ihrer massiven Geschwister. © Fraunhofer TEG


Zähne aus Metall und ein Körper aus Kunststoff oder geschäumtem Aluminium - so können viele Zahnräder zukünftig aussehen. Sie sind leichter, leiser und billiger in ihrer Herstellung als bisherige Modelle, die vollständig aus Stahl bestehen. Bei der Produktion von Zahnrädern wird oft "geräumt": Eine Feile fräst am Rand eines Stahlzylinders Zahn für Zahn heraus. Das dauert seine Zeit und ist mit entsprechend hohen Kosten verbunden. Ingenieure von der Fraunhofer-Technologie-Entwicklungsgruppe TEG und Projektpartner haben eine neue Generation von Zahnrädern entwickelt - mit Zähnen aus Metall und einem Körper aus Kunststoff oder aufgeschäumtem Metall. Diese sind billig herzustellen, leicht und leise.


Rund hundert Jahre alte Zahnräder dienten den Ingenieuren als Vorlage. Damals bestand das Nabenteil oft aus Holz und darin steckten die einzelnen metallischen Zähne. Um moderne Varianten dieser Verbundzahnräder herzustellen, befestigen die Forscher Metallzähne in einer kreisförmigen Schablone. Das Innere des Rings füllen sie mit Kunststoff oder schäumen es mit Aluminium aus. Darin haften dann die Wurzeln der Zähne. Eine weitere Möglichkeit sind Stahlbandzahnräder. Einzelne Metallzähne werden hierbei in definierten Abständen auf ein flexibles Stahlband geklebt oder geschweißt. Anschließend wird das Band gebogen und an den Enden verbunden. Der Hohlraum des Rings wird wiederum mit Kunststoff oder Metallschaum ausgegossen. "Ein großer Vorteil dieses Typs ist seine enorme Flexibilität", erläutert Matthias Böning, Leiter der Abteilung Produktionsprozesse. "Die Stahlbänder lassen sich gerade verarbeiten und einfach zu Ringen formen. Damit können wir alle Arten von Zahnradsystemen produzieren - bis hin zu gewellten Achterbahnen."

Die neuen Zahnräder enthalten weniger Metall, sind daher leichter als ihre Vorgänger und somit ideal für die Luft- und Raumfahrtindustrie. Außerdem erzeugen sie weniger Lärm, denn das Material des Radkörpers dämpft Vibrationen und damit Schallwellen. Die Verbundzahnräder haben noch eine Menge weiterer Vorteile: Ihre Produktion ist einfacher als bei konventionellen und sie benötigen weniger teuren Stahl. Ein Hersteller spart zudem Lagerkosten, denn er muss nur Einzelteile wie Metallzähne, Stahlbänder und Füllmaterial lagern anstelle von vorproduzierten Zahnrädern. Gemäß den Vorgaben des Kunden wird dann produziert. Wie groß, wie viele Zähne, welche Form und wann? - All das bestimmt der Anwender. Vertreter der Produktionsindustrie sind bereits an dieser Technologie interessiert. "Wir bekommen immer wieder Anfragen aus der Industrie, ab wann man die Zahnräder produzieren kann", sagt Böning. "In vier bis fünf Monaten wollen wir ein Handbuch liefern - eine Art Sammlung von Kochrezepten für Verbundzahnräder."


Ansprechpartner:
Dipl.-Ing. (FH) Matthias Böning
Telefon: 07 11 / 9 70-36 24, Fax: -39 98
matthias.boening@teg.fraunhofer.de

Dipl.-Ing. Christian Feddern
Telefon: 07 11 / 9 70-36 38
christian.feddern@teg.fraunhofer.de

Dr. Johannes Ehrlenspiel | idw
Weitere Informationen:
http://www.teg.fraunhofer.de
http://www.fraunhofer.de/presse

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Verfahrenstechnologie:

nachricht Bionik im Leichtbau
17.08.2018 | Technische Hochschule Mittelhessen

nachricht Phänomenologisches Berechnungskonzept verkürzt das Auslegen von Spritzgussformteilen
13.08.2018 | Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Verfahrenstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Farbeffekte durch transparente Nanostrukturen aus dem 3D-Drucker

Neues Design-Tool erstellt automatisch 3D-Druckvorlagen für Nanostrukturen zur Erzeugung benutzerdefinierter Farben | Wissenschaftler präsentieren ihre Ergebnisse diese Woche auf der angesehenen SIGGRAPH-Konferenz

Die meisten Objekte im Alltag sind mit Hilfe von Pigmenten gefärbt, doch dies hat einige Nachteile: Die Farben können verblassen, künstliche Pigmente sind oft...

Im Focus: Color effects from transparent 3D-printed nanostructures

New design tool automatically creates nanostructure 3D-print templates for user-given colors
Scientists present work at prestigious SIGGRAPH conference

Most of the objects we see are colored by pigments, but using pigments has disadvantages: such colors can fade, industrial pigments are often toxic, and...

Im Focus: Eisen und Titan in der Atmosphäre eines Exoplaneten entdeckt

Forschende der Universitäten Bern und Genf haben erstmals in der Atmosphäre eines Exoplaneten Eisen und Titan nachgewiesen. Die Existenz dieser Elemente in Gasform wurde von einem Team um den Berner Astronomen Kevin Heng theoretisch vorausgesagt und konnte nun von Genfern Astronominnen und Astronomen bestätigt werden.

Planeten in anderen Sonnensystemen, sogenannte Exoplaneten, können sehr nah um ihren Stern kreisen. Wenn dieser Stern viel heisser ist als unsere Sonne, dann...

Im Focus: Magnetische Antiteilchen eröffnen neue Horizonte für die Informationstechnologie

Computersimulationen zeigen neues Verhalten von Antiskyrmionen bei zunehmenden elektrischen Strömen

Skyrmionen sind magnetische Nanopartikel, die als vielversprechende Kandidaten für neue Technologien zur Datenspeicherung und Informationsverarbeitung gelten....

Im Focus: Unraveling the nature of 'whistlers' from space in the lab

A new study sheds light on how ultralow frequency radio waves and plasmas interact

Scientists at the University of California, Los Angeles present new research on a curious cosmic phenomenon known as "whistlers" -- very low frequency packets...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

LaserForum 2018 thematisiert die 3D-Fertigung von Komponenten

17.08.2018 | Veranstaltungen

Aktuelles aus der Magnetischen Resonanzspektroskopie

16.08.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Oktober 2018

16.08.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Bionik im Leichtbau

17.08.2018 | Verfahrenstechnologie

Klimafolgenforschung in Hannover: Kleine Pflanzen gegen große Wellen

17.08.2018 | Biowissenschaften Chemie

HAWK-Ingenieurinnen und -Ingenieure entwickeln die leichteste 9to-LKW-Achse ihrer Art

17.08.2018 | Messenachrichten

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics