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SPINEA® ist der Hersteller der hochpräzisen, spielfreien Getriebe TwinSpin®, die eine sehr hohe Positioniergenauigkeit erreichen. Neben der Präzision haben sie weitere nützliche Eigenschaften und werden in Anwendungen eingesetzt, die eine hohe Präzision erfordern, sowie in Anwendungen, bei denen kleine Eingriffsmaße und eine hohe Überlastfähigkeit erforderlich sind. Eine solche Anwendung ist der automatische Werkzeugwechsler (ATC), der Bestandteil jedes CNC-Bearbeitungszentrums ist.
Die grundlegenden Parameter des ATC sind die Anzahl der Werkzeuge im Werkzeugmagazin, die Werkzeugwechselzeit und die Feldabmessungen. Die Hauptaufgabe des ATC ist der schnelle und zuverlässige Werkzeugwechsel. Während des Betriebs kommt es zu einer hohen dynamischen Bewegung des Magazins, wobei beim Beschleunigen und Abbremsen hohe Belastungen entstehen. TwinSpin® Zykloidgetriebe zeichnen sich durch ihre hohe Überlastfähigkeit aus, die auf der robusten Konstruktion des Getriebes selbst beruht, und stellen somit eine zuverlässige ATC-Antriebsnabenlösung dar.
In den meisten Fällen haben Bearbeitungszentren nur begrenzten Platz. Daher ist es vorteilhaft, ein Getriebe zum Antrieb des ATC zu verwenden, das eine hohe Drehmomentdichte aufweist, d. h. ein hohes Verhältnis zwischen dem Nenndrehmoment und der Einbaumaße bzw. dem Gewicht des Getriebes. Im Vergleich zu anderen Getrieben erreichen die Zykloidgetriebe von SPINEA einen hohen Wert für diesen Parameter in einer einzigen Übersetzung. Das bedeutet, dass sie hohe Leistungen bei kleinen Abmessungen übertragen können und die Realisierung eines kompakten ATC-Designs ermöglichen. Darüber hinaus erreichen TwinSpin®-Zykloidgetriebe bei ihrer geringen Baugröße hohe Übersetzungsverhältnisse (100 oder mehr), was den Einsatz eines kleineren Motors in der Antriebseinheit ermöglicht und die Größe der Antriebseinheit weiter minimiert. Der Einsatz eines kleineren Motors führt letztlich zu einem geringeren Energieverbrauch beim Werkzeugwechsel.
Ein großer Vorteil für diese Anwendung ist das integrierte hochbelastbare Abtriebsradial-Axiallager direkt im Getriebe.
Grundtypen von ATC:
- Trommel
- Kette
Je nachdem, wie die Trommel ATC eingebaut ist (horizontal oder vertikal), wirken entweder axiale oder radiale Last und Klopfmoment auf das Getriebe. Ketten-ATC (vertikal) sind Hochleistungspakete, bei denen hohe Radialkräfte durch Schwerkraft, Kettenspannung und auch hohe Drehmomentüberlast beim Beschleunigen und Bremsen auftreten. Diese Kräfte werden durch ein Radial-Axial-Rollenlager am Getriebeausgang zuverlässig aufgefangen.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil des Einsatzes von TwinSpin®-Zykloidgetrieben ist die Möglichkeit einer Anwendung, bei der das Getriebegehäuse als Abtrieb gedreht wird, während der Abtriebsflansch am ATC-Sockel befestigt ist. Dadurch kann das Kettenrad direkt auf das Getriebegehäuse montiert werden, wodurch die axiale Abmessung der Antriebseinheit minimiert, die Kompaktheit der Lösung erhöht und die auf das Getriebe wirkenden Kraftverhältnisse optimiert werden. Dies führt zu einer Verringerung der Größe des Klopfmoments und letztlich der Lebensdauer der Antriebseinheit. Diese Art der Getriebeanwendung ist auch in den Abbildungen dargestellt.
ATC-Hersteller schätzen bei der Verwendung von TwinSpin®-Zykloidgetrieben auch die Einfachheit der Antriebskonstruktion und die geringen Installationskosten. TwinSpin®-Getriebe sind über die gesamte Lebensdauer mit Schmierstoff gefüllt und benötigen keine Wartung oder sonstige Betriebsnebenkosten.
Eine Zusammenfassung der Vorteile von TwinSpin® Zykloidgetrieben und deren Nutzen für ATC:
Die einzigartigen Eigenschaften der TwinSpin®-Getriebe sind der Grund, warum die Konstrukteure der weltweit größten Werkzeugmaschinenhersteller bei ATC TwinSpin®-Getriebe in den Antriebsknoten von Werkzeugträgern einsetzen. Wenn die Informationen in unserem Artikel Ihr Interesse geweckt haben, beantworten wir Ihnen gerne weitere Fragen zum Einsatz von TwinSpin® Zykloidgetrieben in Werkzeugmaschinen.
