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Hohlwellengetriebe Galaxie G
Werkstücke präzise schwenken und halten
Konstant hohe Präzision über die gesamte Lebensdauer, gepaart mit kompakter Bauweise und hoher Wirtschaftlichkeit - dies zeichnet die neue 2-Achs-Schwenkeinrichtung ZASG 400 des Präzisionsmaschinenbauers Peiseler aus. Ermöglicht hat dies die Integration eines Hohlwellengetriebes in das Antriebskonzept des Schwenksystems, welches Werkstücke zur maschinellen Bearbeitung schnell und exakt in Position bringt.
 Beim Galaxie-Getriebe sind durch den hydrodynamischen Flächenkontakt in der Verzahnung mechanischer Abrieb und Verschleiß nahezu ausgeschlossen.
Beim Galaxie-Getriebe sind durch den hydrodynamischen Flächenkontakt in der Verzahnung mechanischer Abrieb und Verschleiß nahezu ausgeschlossen. Bild: Deutscher Zukunftspreis/Ansgar Pudenz

Nullspiel, hohe Verdrehsteifigkeit, Kompaktheit und Hohlwelle waren für Peiseler überzeugende Argumente zugunsten des Galaxie G215. Zudem senkt die Getriebetechnologie – verglichen mit direkt angetriebenen Systemen – die Total Cost of Ownership von 2-Achs-Schwenkeinrichtungen. „Zum einen“, sagt Dipl.-Ing. Olaf Schaupp, Konstruktionsleiter und Prokurist bei Peiseler, „weil wir ehemals externe Funktionen, z. B. die hydraulische Klemmung oder das Lagerkonzept, in das Hohlwellengetriebe integrieren und so zusätzliche Komponenten einsparen konnten – zum anderen, weil es möglich war, bei vergleichbarer Funktionalität das erforderliche Drehmomentniveau im elektrischen Antrieb vor dem Getriebe erheblich zu reduzieren. Dieses Downsizing hat den Energiebedarf der ZASG 400 für Antriebsleistung und Kühlung um etwa 75 Prozent reduziert. Damit möchten wir die Marktposition der Maschinenhersteller und -nutzer stärken.“

 Das Galaxie Antriebssystem ist eine präzise mechatronische Einheit; ausgestattet mit Sensorik unterstützt es die Digitalisierung von Antriebssträngen.
Das Galaxie Antriebssystem ist eine präzise mechatronische Einheit; ausgestattet mit Sensorik unterstützt es die Digitalisierung von Antriebssträngen.Bild: Wittenstein SE

„Wir können nur genau“

Wechseln, schwenken, drehen und wenden, rotieren – das Unternehmen Peiseler stellt mit etwa 170 Mitarbeitern an den beiden Produktionsstandorten Remscheid und Morbach Teilgeräte und Schwenkeinrichtungen in Leading-Edge-Technologie für die hochpräzise und hochdynamische Positionierung von Werkstücken in Werkzeugmaschinen her. „Unsere Lösungen sind für den Einsatz auf engstem Raum konzipiert und können je nach Ausführung Werkstücke zwischen wenigen Gramm und bis zu 50 Tonnen präzise bewegen und halten“, erläutert Olaf Schaupp. Das Unternehmen verfügt über mehr als 200 Jahre Erfahrung im Maschinenbau – weltweit sind heute mehr als 55.000 Teilgeräte und Schwenkeinrichtungen „made by Peiseler“ im Einsatz.

„Wir können nur genau“ – dem „Unternehmens-Gen“ von Peiseler entsprechend standen die Entwickler vor der Aufgabe, eine Schwenkeinheit zu entwickeln, die bei gleichbleibender Baugröße neue Maßstäbe setzen sollte. Die Ziele waren unter anderem eine noch höhere Steifigkeit im Positionierverhalten und unter Wechsellast, eine schnellere Positionierzeit, ein geringerer Energiebedarf bei identischer Dynamik sowie – bei vergleichbarer Funktionalität – eine Kostensenkung durch Teilereduktion. „Zudem sollte die neue Schwenkeinrichtung identische mechanische und elektrische Schnittstellen wie unsere Baureihe ZASD 400 mit Direktantrieben aufweisen, so dass sich Kunden wie Serienfertiger oder Job-Shop-Anbieter frei zwischen beiden Alternativen entscheiden oder bei Bedarf auf die neuere Technologie der heutigen ZASG 400 wechseln können“, erläutert Konstruktionsleiter Schaupp. Mit dem Galaxie G215 – dafür steht das G im Namen der neuen Baureihe – hat sich Peiseler für das Hohlwellengetriebe mit der am Markt höchsten Präzision entschieden.

  Konstant hohe Präzision über die gesamte Lebensdauer, gepaart mit kompakter Bauweise und hoher Wirtschaftlichkeit - dies zeichnet die neue 2-Achs-Schwenkeinrichtung ZASG 400 mit integriertem Galaxie-Getriebe des Präzisionsmaschinenbauers Peiseler aus.
Konstant hohe Präzision über die gesamte Lebensdauer, gepaart mit kompakter Bauweise und hoher Wirtschaftlichkeit – dies zeichnet die neue 2-Achs-Schwenkeinrichtung ZASG 400 mit integriertem Galaxie-Getriebe des Präzisionsmaschinenbauers Peiseler aus.Bild: Peiseler GmbH & Co. KG

Galaxie – eine eigenständige Getriebegattung

Technologisch gesehen erfüllt das Galaxie G215 die Anforderungen des Präzisionsmaschinenbauers in vollem Umfang. Kein Wunder, denn die Funktionsweise ist als prinzipbedingt überlegen in der Industrie und in der Wissenschaft anerkannt. Die entscheidenden Merkmale – dynamisierte Einzelzähne statt starrem Zahnring, tangentialer und vollflächiger Kontakt beim Zahneingriff statt eines deutlich weniger tragfähigeren Linienkontaktes sowie die neue Lagerausführung mit segmentiertem Außenring – machen es in allen wichtigen technischen Disziplinen um Faktoren besser als bekannte Getriebetechnologien. Zudem sind bei Galaxie durch die hydrodynamische Schmierung beim flächigen Multizahneingriff im Gegensatz beispielsweise zu evolventischen Zahnradgetrieben mechanischer Abrieb und Verschleiß nahezu ausgeschlossen. Die positiven, hydrodynamischen Eigenschaften sind bei der hier genutzten spielfreien Variante gegeben – vor allem aber bleibt eine sehr hohe Steifigkeit auch bei Wechselbelastung im Nulldurchgang erhalten, ohne dass sich dabei die maximal übertragbaren Drehmomente reduzieren. Wissenschaftlich hat die universitäre Forschung den Nachweis erbracht, dass Wittenstein mit der Logarithmischen Spirale eine neue mathematische Funktion in den Getriebebau eingeführt hat und das Galaxie eine eigenständige Gattung koaxialer Hohlwellengetriebe darstellt.

Besondere Getriebeuntersetzung spart Platz, Energie – und einen Motor

Das im ersten Ansatz ganzheitlich entwickelte Galaxie Antriebssystem ist eine kompakte mechatronische Einheit aus einem speziell entwickelten, permanenterregten Hochleistungs-Synchronmotor, einem Galaxie-Getriebe, Wasserkühlung, Feedbacksystem und optionaler Haltebremse.

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