- Klassische Anordnung mit Abtriebsvollwelle
- 60 bis 13.600 Nm
- Motorleistung 0,12 kW bis 45 kW
Schneckengetriebe
Sie sind kompakt, robust und seit langer Zeit fester Bestandteil im Portfolio von KEB: Schneckengetriebe. Die Getriebe von KEB sind Made in Germany und werden im Motoren- und Getriebewerk in Schneeberg gefertigt. Wann bietet sich der Einsatz von Schneckengetrieben an und wie funktionieren diese? Hier geben wir Ihnen einen Einblick in die technischen Besonderheiten.
Das selbsthemmende Getriebe
Schneckengetriebe sind Winkelgetriebe, die platzsparende Installation bei gleichzeitig hoher Getriebeübersetzung vereinen. Bestehend aus einer schraubenförmigen Welle (Schneckenwelle) und einem Zahnrad (Schneckenrad) wird das Getriebe zur Reduzierung der Eintriebs- oder Motordrehzahl und der Erhöhung des Drehmoments eingesetzt.
Auf einen Blick: Was sind die Vorteile von einem Schneckengetriebe?
- Sicherheit: Die selbsthemmende Eigenschaft der Getriebe ist in vielen Applikationen gewünscht
- Leistungsfähig: Übersetzungen von 1:40 oder höher können realisiert werden
- Platzsparend: Winkelgetriebe lassen sich auch bei begrenztem Bauraum integrieren
- Hochwertig: Schneckenrad aus Bronze mit besonderen Gleitreibungseigenschaften
- Schlau kombiniert: Bei KEB werden Schneckengetriebe immer mit einer Stirnradstufe vereint
- Hohe Tragfähigkeit: Geeignet für schwere Maschinen und industrielle Anwendungen
Wie funktioniert ein Schneckengetriebe?
Bei einem Schneckengetriebe greift die Schneckenwelle in das Schneckenrad und treibt dieses an. Dabei ermöglicht der Schneckenradsatz Übersetzungen von 1:40 oder höher. Damit ist es immer dann ideal geeignet, wenn hohe Drehzahlreduzierungen erforderlich sind. Ein Hauptmerkmal des Getriebes, das zu den sogenannten Winkelgetrieben zählt, liegt in der 90 Grad Anordnung der Abtriebsachse zur Antriebsachse. Wie auch beim Kegelradgetriebe ergibt sich daraus der Vorteil, dass das Schneckengetriebe besonders kompakte Maße aufweist uns daher für engen Bauraum ausgelegt ist.
Eine klassische Übertragung der Bewegung von einem Rad auf das andere findet bei einem Schneckengetriebe nicht statt. Vielmehr findet man hier eine Gleitbewegung zwischen Schneckenwelle und Schneckenrad vor. Hier unterscheidet sich das Schneckengetriebe etwa von Stirn- oder Kegelrädern, wo die Zahnräder aufeinander abrollen. Die Gleitbewegung im Schneckengetriebe ist geräuscharm, hat jedoch Auswirkungen auf den Wirkungsgrad, weshalb in der Regel Maßnahmen ergriffen werden, um diesen zu optimieren. Dazu zählt, dass das Schneckenrad üblicherweise aus speziellen Materialien wie Bronze gefertigt werden, die über sehr gute Gleitreibungseigenschaften verfügen. Eine Besonderheit bei KEB: Zur Verbesserung des Wirkungsgrads werden Schneckengetriebe immer mit einer Stirnradstufe kombiniert, wodurch sich die Übersetzung im Getriebe effizient verteilt.
Ist ein Schneckengetriebe immer selbsthemmend?
Unmittelbar mit dem Wirkungsgrad des Schneckengetriebes verbunden ist die Frage nach der Selbsthemmung. Schneckengetriebe sind je nach Übersetzung selbsthemmend und stellen damit einen zusätzlichen Sicherheitsaspekt zur Verfügung, der in verschiedenen Anwendungsfällen erwünscht ist. Die selbsthemmende Funktion des Getriebes lässt sich aus dem Wirkungsgrad des Getriebes ableiten: Je höher die Selbsthemmung, desto geringer der Wirkungsgrad.
In bestimmten Anwendungen ist die Selbsthemmung eine gewünschte Eigenschaft. Das selbsthemmende Schneckengetriebe kann durch die Last der Anwendung nicht rückwärts bewegt werden, da eine Bremsung eben jener Bewegung stattfindet. Das ist beispielsweise dann von Vorteil, wenn eine Last in einer Hubanwendung o.Ä. auf eine Position gehoben wird und durch die Selbsthemmung des Getriebes nicht herunterfallen kann.
Haben Schneckengetriebe einen hohen Wirkungsgrad?
Wie bereits beschrieben, findet zwischen Schneckenwelle und Schneckenrad eine Gleitbewegung statt. Dadurch entsteht Reibung, die infolgedessen zu einem im Vergleich mit anderen Getrieben geringeren Wirkungsgrad führt. Durch den Einsatz von entsprechenden Materialien (z.B. Bronze) mit guten Gleitreibungseigenschaften kann der Wirkungsgradverlust zum Teil abgefedert werden. Zu beachten ist, dass die Reibung zwischen Schneckenwelle- und rad für Wärmeentwicklung sorgt, die abgeführt werden muss. Der geringere Wirkungsgrad hat jedoch auch Vorteile wie die geringere Geräuschentwicklung und selbsthemmende Eigenschaften. Je nach Auslegung können unter 50 Prozent oder bis zu über 90 Prozent Wirkungsgrad realisiert werden. Der Wirkungsgrad ist auch von der Drehzahl abhängig: umso schneller die Bewegung, desto höher der Wirkungsgrad. Die einzelnen Wirkungsgrade sind in der entsprechenden Dokumentation einsehbar und werden im Getriebemotoren-Konfigurator „KEB-DRIVE“ von KEB berücksichtigt.
In welchen Fällen verwendet man Schneckengetriebe?
Beim Einsatz eines Schneckengetriebes ist zu berücksichtigen, dass sich das Winkelspiel zwischen Schneckenrad und Schneckenwelle über die Lebensdauer ändert. Für Anwendungen wie CNC-Maschinen oder auch in der Medizintechnik, wo die Präzision aufgrund filigraner Bewegungen stets unverändert bleiben muss, eignet sich eher der Einsatz von Stirnradgetrieben.
Vor diesem Hintergrund werden Schneckengetriebe insbesondere in Anwendungen integriert, in denen keine besonders komplexe Bewegungen bewältigt werden. Grundsätzlich sind die kompakten Maße des Winkelgetriebes, zu denen neben dem Schneckengetriebe auch das Kegelradgetriebe zählt, ein Argument für die Nutzung in Anwendungen mit beschränktem Bauraum. Da Schneckengetriebe selbsthemmend sind (darauf wird auf dieser Seite noch näher eingegangen), sind sie insbesondere für den Einsatz in Aufzügen oder in Hebezeugen interessant. Denn die Funktion der Selbsthemmung sorgt für ein Plus an Sicherheit, da eine hochgehobene Last nicht herunterfallen kann, wenn der Motor ausgestellt wird. Grundsätzlich sind die Getriebe in Anwendungen sinnvoll, die auf Spannung gehalten werden müssen und überall dort gefragt, wo Zurückbewegungen nicht von allein ablaufen dürfen.
Ihr Kontakt bei KEB Automation
Daniel Lehmann
Produktmanagement Motors
Holzbearbeitungsmaschinen
Von der Steuerung mit zahlreichen Softwarefeatures, über die Verarbeitung von jeglichen Maschinenprozessdaten und den Antriebsumrichter bis zum Motor mit Getriebe und Bremse ist KEB der leistungsstarke Partner bei der Holzbearbeitung.
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