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JENSEITS DES PLANETENGETRIEBES

Hochpräzise Servo-Schneckengetriebe als leistungsfähige Alternative für anspruchsvolle Maschinen.

ATLANTA Innovation: Hochpräzise Servo-Schneckengetriebe

ATLANTA hat das klassische Schneckengetriebe grundlegend weiterentwickelt und zu einer hochpräzisen, leistungsfähigen Komponente gemacht. Durch Fortschritte in den Bereichen Materialien, Zahngeometrie und Spielnachstellmechanismen überwinden unsere Servo-Schneckengetriebe die technischen Einschränkungen konventioneller Lösungen und stellen in vielen Einsatzbereichen eine sinnvolle und leistungsfähige Alternative dar.

Der Markt für Servosysteme ist bis heute stark von der Annahme geprägt, dass Planetengetriebe die einzig geeignete Lösung für hochdynamische und hochpräzise Anwendungen darstellen. Tatsächlich stellen Servo-Anwendungen extreme Anforderungenan die Antriebstechnik. Häufige Drehmoment- und Richtungswechsel, Stoßbelastungen sowie Eingangsdrehzahlen von regelmäßig über 3.000 U/min sind in modernen servodynamischen Systemen Stand der Technik. Konventionelle Schneckengetriebe wurden historisch aufgrund ihres hohen Spiels von oftmals mehr als 30 arcmin sowie ihrer begrenzten Effizienz aus diesen Anwendungsfeldern ausgeschlossen und damit systematisch durch Planetengetriebe ersetzt.

Diese historische Einordnung hat sich über Jahre hinweg zu einem technischen Dogma verfestigt: Planetengetriebe gelten vielfach als alternativlos für hochpräzise Servo-Anwendungen. Moderne Servo-Schneckengetriebe stellen diese Sichtweise jedoch grundlegend infrage. Sie eröffnen Konstrukteuren neue Freiheitsgrade und positionieren sich als leistungsstarke, präzise und belastbare Alternative zu klassischen Planetengetrieben, jenseits etablierter Denkmuster.

Herausforderungen klassischer Planetengetriebe in Servo-Anwendungen

Konstrukteure stoßen häufig auf Herausforderungen, die Planetengetriebe nur mit erheblicher Komplexität oder übermäßigen Kosten bewältigen können:

• Untersetzungsgrenze von 1:10 pro Stufe
  Planetengetriebe benötigen zur Überschreitung dieser Grenze zusätzliche Stufen. Dies erhöht die axiale Länge, das Gewicht unddie mechanische Komplexität. Gleichzeitig steigt das kumulative Spiel über die Stufen hinweg.
• Rechtwinklige Abtriebsanordnung (90°)
  In beengten Einbausituationen ist eine 90°‑Konfiguration ein wesentlicher Vorteil. Planetengetriebe benötigen für diese Anordnungeine zusätzliche Kegelradstufe, was Bauraum, Komplexität und Kosten erhöht.
• Vibrationen und Geräusche
  Der Wälzkontakt in Planetengetrieben erzeugt hohe akustische Frequenzen. Dies kann die Geräuschentwicklung und Schwingungsanregungeiner Anlage deutlich erhöhen. Schneckengetriebe verfügen durch ihren Gleitkontakt über ein günstigeres akustischesVerhalten.

Konstruktive Merkmale der ATLANTA Servo‑Schneckengetriebe

Um die Schwächen herkömmlicher Schneckengetriebe zu überwinden, hat ATLANTA die hochpräzisen Konstruktionsprinzipien seiner eigenen Servogetriebe weiterentwickelt und sowohl das Verhalten als auch die Leistungsfähigkeit von Schneckengetrieben optimiert.
Das Ergebnis: Servo-Schneckengetriebe

• Optimierte Zahngeometrie

Ein erhöhtes Zahnprofil mit 15° Druckwinkel und einem Kontaktverhältnis > 2,0 reduziert das Zahn‑zu‑Zahn‑Spiel. Ein größerer Radius an der Zahnfußausrundung verringert Spannungsspitzen, erhöht die Biegefestigkeit und ermöglicht höhere Spitzendrehmomente.

Konventionelles Zahnprofil
- 20° Druckwinkel
- Kontaktverhältnis 1,6 bis 1,8
- Zahnspiel 20 bis 30 Winkelsekunden (arcmin)
- Standard-Zahnhöhe

Zahnprofil ATLANTA Servo-Schneckengetriebe
- 15° Druckwinkel
- Kontaktverhältnis > 2,0
- Zahnspiel < 3 Winkelsekunden (arcmin)
- Erhöhte Zahnhöhe

• Exzentrischer Spielnachstellmechanismus

Exzentrisch ausgeführte Lagerdeckel ermöglichen die präzise Justierung des Achsabstands zwischen Schnecke und Schneckenrad. Dadurch lässt sich das Getriebespiel auf ≤ 1 Winkelminute (arcmin) einstellen.

• Präzise Hochgeschwindigkeitslagerung

Um das durch axiales Spiel verursachte Rückspiel der Eingangswelle zu eliminieren, werden herkömmliche Kegelrollenlager durch ein rück-rück angeordnetes Paar von Präzisions-Schrägkugellagern ersetzt. Diese gewährleisten null Axialspiel, verhindern jegliche axiale Bewegung der Schnecke relativ zum Schneckenrad und ermöglichen Betriebsdrehzahlen bis 6000 U/min, wie sie in Servo Anwendungen üblich sind.

• Materialien und Fertigungsqualität

Zentrifugalgegossene Hochleistungsbronze nach ATLANTA-Norm steigert Pitting‑Beständigkeit und Biegefestigkeit. Feinschleifender Verzahnung der Schneckenwelle erreicht Oberflächenqualitäten nach AGMA‑Stufe 11 und trägt zu reduziertem Spiel undgeringerer Geräuschentwicklung bei.

• Schmierung

Ein synthetisches Öl der ISO‑VG‑Klasse 220 gewährleistet zuverlässige Schmierung bei Temperaturen bis 150 °C und unterstütztdie thermische Stabilität sowie den Verschleißschutz.

• Spielfreie Motor‑Getriebe‑Kupplung

Die form‑ und kraftschlüssige Verbindung zwischen Motor und Getriebe erfolgt über eine hochpräzise Zahnkupplung. Keilförmige Spannhülsen erzeugen eine steife, spielfreie Verbindung. Die Evolventenverzahnung der Eingangswelle kompensiert leichte Fehlausrichtungenund verhindert Reibkorrosion, wie sie bei schnellen Richtungswechseln auftreten kann.

„Unsere Servo‑Schneckengetriebe stehen für messbaren Mehrwert: maximale Präzision, lange Lebensdauer und absolute Betriebssicherheit, Qualitäten, die sich Tag für Tag in den Anwendungen unserer Kunden beweisen.“

Björn Büchel - Leiter Vertrieb & Konstruktion

Abgrenzung zu konventioneller Schneckentechnik

Die dargestellten konstruktiven Maßnahmen führen zu einer deutlichen Abgrenzung gegenüber herkömmlichen Schneckengetrieben. 
ATLANTA Servo‑Schneckengetriebe adressieren typische Einschränkungen klassischer Schneckengetriebe und erfüllen Anforderungen, die bisher überwiegend mit Planetengetrieben realisiert wurden.

Kurzvergleich der Getriebearten

Schlussfolgerungen: Vorteile gegenüber Planetengetrieben

Die Technologie der ATLANTA Servo‑Schneckengetriebe setzt neue Maßstäbe in der Servo‑Antriebstechnik, sowohl technisch wie auch wirtschaftlich. Im Vergleich zu klassischen Planetengetrieben bieten sie Konstrukteuren entscheidende Mehrwerte:

• Einstufige Untersetzungen bis 52:1 ohne kumulative Spielbildung
• Geringe Geräusch‑ und Vibrationsentwicklung aufgrund des Gleitkontakts
• Kompaktes Maschinenlayout durch 90°‑Konfiguration ohne zusätzliche Winkelstufe
• Reduzierte Stillstandzeiten, da das Getriebe nachgestellt statt ausgetauscht wird.
• Geringere Trägheit und Energieaufnahme, unterstützt durch Aluminiumgehäuse und kompakte Bauform.
• Niedrigere Investitionskosten, da keine mehrstufigen Planetengetriebe mit zusätzlicher Winkelstufe erforderlich sind.

Foto: Vansichen Lineairtechniek BVBA

Ein spielarmes ATLANTA Servo-Schneckengetriebe ist gemeinsam mit hochpräzisen ATLANTA Zahnstangen in der Verfahrachse eines Industrieroboters integriert. Die Schmierung der Führungsschienen und Zahnstangen erfolgt automatisch über die ATLANTA Schmiereinheit MD400.

ATLANTA Servo-Schneckengetriebe stellen damit eine technisch ausgereifte und häufig unterschätzte Lösung für moderne Servo-Anwendungen dar -  präzise, kompakt und leistungsstark.

Fordern Sie den Status quo heraus: Entdecken Sie die einzigartigen Vorteile der ATLANTA Servo-Schneckengetriebe und kontaktieren Sie uns noch heute!

Rufen Sie uns an unter: +49 7142 70010 oder schreiben Sie uns: vertrieb@atlantagmbh.de.