Positioniergenaues Trochoidgetriebe im Einsäulenstapler
Für den Schwenkarmantrieb eines patentierten Palettiergeräts liefert Nabtesco ein präzises und momentstarkes Trochoidgetriebe. Seit 1984 entwickelt und produziert das Unternehmen huw Roboter-Systeme aus Ostwestfalen-Lippe individuelle Roboterzellen und -anlagen mit den Schwerpunkten Palettieren, Kommissionieren, Maschinen be- und entladen und Handlingsysteme.

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Antriebstechnik

Stapeln ohne Spiel

Positioniergenaues Trochoidgetriebe im Einsäulenstapler
Der Einsäulenstapler ESS 15/250 von huw benötigt für seine drei Achsen nur zwei Motoren und ermöglicht ein hochdynamisches lagenweises Palettieren. Samt Greifer kann das Gerät Objekte bis zu 250 Kilogramm heben.
Für den Schwenkarmantrieb eines patentierten Palettiergeräts liefert Nabtesco ein präzises und momentstarkes Trochoidgetriebe.

Seit 1984 entwickelt und produziert das Unternehmen huw Roboter-Systeme aus Ostwestfalen-Lippe individuelle Roboterzellen und -anlagen mit den Schwerpunkten Palettieren, Kommissionieren, Maschinen be- und entladen und Handlingsysteme. Mit dem Einsäulenstapler ESS 15/250 hat huw einen Roboter auf den Markt gebracht, der – anders als herkömmliche drei- oder vierachsige Greifarmroboter – mit nur zwei Motoren auskommt und dennoch ein hochdynamisches und exaktes Palettieren und Depalettieren ermöglicht. Dabei kann der Stapler von seinem Aufnahmeplatz bis zu zwei Palettierplätze versorgen. Neben dem nach Herstellerangaben guten Preis-Leistungs-Verhältnis hat die patentierte Bau- und Funktionsweise des Einsäulenstaplers noch weitere Vorteile: Montage sowie die programmierfreie Inbetriebnahme ist binnen kurzer Zeit erledigt, und auch der Transport kann ohne großen zeitlichen Aufwand realisiert werden. Eine Nachrüstung ist ebenfalls unkompliziert möglich, so dass der Einsäulenstapler zusammen mit den angebotenen Greifervarianten eine Vielzahl von unterschiedlichen Objekten bis zu 250 Kilogramm heben kann.

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Hohe Belastbarkeit gefragt

Bauartbedingt kommt bei dem Stapler der Schwenkachse eine besondere Bedeutung zu. Hier treten hohe Beschleunigungs- und Bremsmomente auf, und besonders bei Not-Aus-Situationen ist die mechanische Belastung erheblich. Zudem kommt es in der Schwenkachse auf ein möglichst geringes Spiel an. „Da der Schwenkarm einen Radius von 1,53 Metern hat, beeinträchtigen selbst kleine Winkelfehler bereits merklich die Positioniergenauigkeit“, erläutert Entwicklungs-Ingenieur Michael Wienke von huw. Daher suchten die Entwickler ein hochuntersetzendes Getriebe, das die hohen Ansprüche an Belastbarkeit, Zuverlässigkeit und Präzision erfüllt. Fündig wurden sie schließlich beim RV-160E von Nabtesco. Das Trochoidgetriebe ermöglicht trotz seines kompakten Durchmessers von 280 Millimeter Untersetzungsverhältnisse bis i=171 und ein Nennmoment von 1.568 Newtonmeter.

Fast noch wichtiger als das hohe Nennmoment ist das Beschleunigungs- und Not-Aus-Moment des RV-160E. Mit einem Beschleunigungsmoment von 3.920 Newtonmeter und einem Not-Aus-Moment vom Fünffachen des Nennmoments bietet das Trochoidgetriebe genügend Leistungsreserven, um in allen Betriebssituationen zuverlässig zu untersetzen. Das für die hohe Positioniergenauigkeit des Schwenkarms erforderliche geringe Spiel von weit unter einer Winkelminute überzeugt die huw-Entwickler ebenfalls vom RV-160E.

Präzision durch richtige Bauart

Die für Trochoidgetriebe wie das RV-160E typische Kraftübertragung über Rollen ohne Zahnräder ermöglicht einen hohen Wirkungsgrad und eine lange Lebensdauer. Die rollende Reibung aller an der Kraftübertragung beteiligten Elemente gewährleistet außerdem ein geringes Losbrechmoment. Das bei den RV-Getrieben verwendete patentierte, zweistufige Untersetzungsprinzip (zwischen Antrieb und Stirnrädern sowie durch die Kurvenscheibe) reduziert zudem die Vibrationen sowie die Massenträgheit und lässt größere Untersetzungen zu.

Der nahezu hundertprozentige Kontakt innerhalb der Trochoiden-Bolzen-Konstruktion und die gleichmäßige Kraftverteilung innerhalb des Getriebes ermöglichen eine hohe Belastung bei geringem Spiel. Dank dieses einzigartigen Aufbaus erreichen die RV-Getriebe von Nabtesco eine hohe Wiederhol- und Bahngenauigkeit: Im Nulldurchgang der Hysterese liegt die Öffnung deutlich unter einer Winkelminute. Der symmetrische Aufbau und die Wälzlagerabstützung aller Wellen sorgen zudem für ein konstantes Betriebsverhalten auf Lebenszeit.

Diese Getriebe werden vor allem bei Applikationen eingesetzt, bei denen schnelle und genaue Positionierbewegungen mit hohen Traglasten ohne Nachschwingen realisiert werden sollen. Da dies in den verschiedensten Anwendungen und Maschinen der Fall sein kann, bietet Nabtesco eine Auswahl an Voll- und Hohlwellen-Getrieben an. Optionale Vorschaltgetriebe ermöglichen außerdem die rechtwinklige Montage von Motoren sowie größere Untersetzungen als die bereits werksseitig angebotenen i=300; diese sind bei anderen Getrieben nur über mehrere Planetenstufen mit schlechteren Wirkungsgraden realisierbar.

Die Serie RV-E kombiniert die RV-Getriebe mit großen integrierten Schrägkugellagern. Sie dienen zur Aufnahme der äußeren Kräfte und Momente und machen eine zusätzliche externe Lagerung überflüssig. Dadurch entstehen Präzisionsgetriebe in kompakter Bauform mit extremer Steifigkeit und langem, konstanten Betriebsverhalten. Die Baureihe RV-C hat die gleichen Qualitätsmerkmale; zusätzlich gibt es hier noch eine großzügig bemessene Hohlwelle, mit der sich Versorgungs- und Datenkabel, Leitungen oder Laser durch das Getriebe führen lassen. pb

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