Bei bahngeführten Bearbeitungsprozessen mit exogenen Kräften – wie dem Bearbeiten von Material oder dem exakten Beladen von Maschinen – entscheidet die Gelenksteifigkeit über Präzision und Reproduzierbarkeit. Fischer Kunststoff-Schweißtechnik stand vor dem Problem, dass konventionelle Servogetriebe (Well-, Zykloid- und Planetengetriebe mit ihrer Torsionssteifigkeit von 30 bis 50Nm/arcmin) die Anforderungen an Langzeitstabilität nicht erfüllten. Besonders kritisch: Bei Dauerbetrieb führte die unzureichende Steifigkeit zu Positionsabweichungen, die nur durch Reduktion der Arbeitsgeschwindigkeiten kompensiert werden konnten.
Technische Anforderungen
Deshalb suchte Fischer ein torsionssteifes Servogetriebe, das bei 120 bis 160mm Baugröße folgende Kennwerte erreichen sollte:
- Untersetzung bis 81:1
- 40mm Durchgangsbohrung
- 130Nm/arcmin Torsionssteifigkeit bei einem Nennmoment bis 250Nm
Ein besonderes Augenmerk lag auf der Steifigkeitsdichte, berechnet als Quotient aus Steifigkeit und Getriebedurchmesser. Dieser Wert ist entscheidend für die Widerstandsfähigkeit gegen Massenkräfte in Gelenkarmkonstruktionen. Warum Unternehmen mit Connected Engineering schneller, sicherer und wettbewerbsfähiger werden ‣ weiterlesen
Von Insellösungen zum vernetzten Engineering-Ökosystem
Innovative Eigenentwicklung
Basierend auf ihrer Expertise in der Entwicklung vibrationsfester Schweißmaschinen entschied sich Fischer für einen neuartigen Ansatz: ein Koaxialgetriebe mit dynamischer Hirthverzahnung. Diese Technologie – ursprünglich für starre Wellenverbindungen konzipiert – wurde für eine rotative Bewegungsübertragung mit hohen Untersetzungen in einer Stufe adaptiert.
Das Resultat ist ein Getriebe, das in jeder Winkelposition eine hohe Steifigkeit aufweist – infolge der stabilen Verzahnung nahezu vergleichbar mit einer klassischen Hirth-Wellenverbindung. Diese Lösung verspricht, die Positionierprobleme bei Dauerbelastung, effektiv zu lösen.
Dieses Getriebekonzept eröffnet neue Möglichkeiten für Anwendungen mit kombinierten Translations- und Rotationsbewegungen unter Stoßbelastung, wie in der Großserienmontage oder bei 5-Achs-Bearbeitungsprozessen. Fischer Kunststoff-Schweißtechnik sieht in dieser Entwicklung großes Potenzial und sucht den Dialog mit der Industrie, um das Konzept weiter zu optimieren und neue Anwendungsfelder zu erschließen.
