Inhaltsverzeichnis
1. Anforderungen und Entwicklungsprozess
2. Die Umsetzung des Projekts
3. Der Vergleich beider Lösungen
4. Technisch und wirtschaftlich optimiertes Getriebe
Ein namhafter, weltweit führender Textilmaschinenhersteller, mit mehr als 130-jähriger Erfahrung, entwickelt und baut u. a. High-End-Webmaschinen. Mit diesen Anlagen können Produkte wie Sicherheitsgurte für Fahrzeuge, sicherheitsrelevante Lastgurte, hochwertige textile Etiketten, Falldämpfergurte oder Kompressionsbandagen für den Medizinbereich hergestellt werden.
Nachdem das Unternehmen aufgrund des Wettbewerbs aus Europa und Asien unter Preisdruck stand, wurde eine externe Preisstudie durchgeführt. Mit der Folge, dass alle Bauteile des Getriebes neu angefragt wurden – zur Freude der SPN Schwaben Präzision Fritz Hopf GmbH, Nördlingen. Aus diesem Grund wurden dort als erstes nur die Verzahnungskomponenten angefragt, mit dem Ziel, den Verkaufspreis der kompletten Anlage minimieren zu können. Diese zugekauften Fertigungsteile sowie die Normteile werden in der kundeneigenen Montage zu einem Schneckengetriebe komplettiert.
Anforderungen und Entwicklungsprozess
Nach Prüfung der angefragten Fertigungszeichnungen in Technik und Projektmanagement (Marcus Nagel) stand für SPN fest, dass sich durch eine Konstruktionsänderung die Bauteile minimieren ließen, ohne die Bauform und den Achsabstand zu verändern. Nachdem die Anpassungen der vorhandenen Bauteile nicht ausreichend waren, um den gewünschten Zielpreis zu erreichen, wurden der Entwicklung und dem Projektmanagement bewusst, dass dies nur machbar ist, wenn der Achsabstand und dadurch der Bauraum verringert wird. Mit dieser Maßnahme konnte SPN bei den einzelnen Bauteilen Materialeinsatz und Bearbeitungskosten einsparen und so auf den genannten Zielpreis kommen. Hier war die Herausforderung für die Neuentwicklung, eine optimale Lagerung unter der Berücksichtigung der neuen Auslegung für den kleineren Bauraum zu definieren.
Außerdem wurden das Graugussgehäuse und die Flanschplatte durch eine Aluminiumausführung ersetzt, um das Gewicht und die Bearbeitung zu reduzieren. Bei diesen beiden Bauteilen musste eine Verrippung innen wie außen geschaffen werden, damit die Steifigkeit nicht darunter in Mitleidenschaft gezogen wird. Für die Schmierung musste die vorhandene Zentralschmierung der Maschine verwendet werden, da der Schmierstoff weltweit in kurzer Zeit beschafft und vor Ort gewechselt werden soll. Dies wurde laut Lasten- und Pflichtenheft gefordert. Die Umsetzung war nur durch eine sehr offene und enge Zusammenarbeit möglich.
Die Umsetzung des Projekts
SPN hat ein Schneckengetriebe speziell für den Antrieb einer Webmaschine entwickelt, produziert und montiert. Das Getriebe wird über einen Zahnriemen bzw. über ein Zahnriemenrad auf der Schneckenwelle angetrieben. Der Triebsatz besteht aus einer einsatzgehärteten Schneckenwelle sowie einem Bronze-Schneckenrad und hat einen Achsabstand von 80 mm, mit einer Übersetzung von i = 8:1. Um den Zielpreis zu erreichen, wurde u. a. der Achsabstand reduziert und eine höhere Leistungsdichte erreicht. Über weitere Riemenräder werden verschiedene Nebenaggregate von der Schneckenwelle angetrieben. Auf der Abtriebswelle befindet sich neben dem schrägverzahnten Stirnrad auch noch ein Kettenrad, das die Ölpumpe der maschinenseitigen Durchlaufschmierung des Getriebes antreibt. Die Achse des Gegenrades wird über ein ins Getriebegehäuse integriertes Stahlbauteil geklemmt. Das Getriebegehäuse besteht aus zwei Aluminium-Kokillengussteilen.
Der Entschluss, das Getriebe mit dem reduzierten Achsabstand auszuführen, wurde Ende 2018 bei einem Kundenbesuch getroffen. Nach einigen Abstimmungsgesprächen konnte im März 2019 die vorgeschlagene Konstruktion freigegeben werden. Die Neuentwicklung wurde Ende Mai 2019 abgeschlossen. Bereits Mitte September 2019 konnten die ersten Getriebe montiert und ausgeliefert werden. Die Maschinen des Endkunden werden weltweit eingesetzt.
Der Vergleich beider Lösungen
Im Vergleich bietet die neu entwickelte Lösung folgende Vorteile:
- reduzierter Achsabstand
- Gewichtsreduzierung
- Volumenreduzierung
- Reduzierung der Fertigungs- und Normteile
Technisch und wirtschaftlich optimiertes Getriebe
Das Projektergebnis ist ein kompakter, leistungsfähiger und wartungsfreier Schneckenantrieb, der für eine Zentralschmierung ausgelegt ist. Das Ziel des Endkunden, ein sowohl technisch als auch wirtschaftlich optimiertes Schneckengetriebe zu erhalten, wurde damit in allen geforderten Punkten perfekt verwirklicht.
Die SPN Schwaben Präzision betreut Anwender im After-Sales durch Ersatzteillieferungen und bietet einen umfassenden Service wie z. B. Instandsetzung und Reparatur. Das Unternehmen konnte den Webmaschinenhersteller auch dahingehend überzeugen, die Montage ihm, dem Getriebespezialisten, zu überlassen, anstatt sie selbst zu übernehmen. bec
Detaillierte Informationen zu individuellen Antriebslösungen von SPN
Fritz-Hopf-Straße 1
86720 Nördlingen
Tel.: +49 9081 214–0
E-Mail: info@spn-drive.de
Website: www.spn-drive.de
Geschäftsführer: Georg Jaumann, Rainer Hertle
