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Langlebig und effizient – ganz ohne Zähneknirschen

Besonders interessant für:
  • Großgetriebehersteller
  • Koordinatenmessgerätehersteller

Windenergieanlagen müssen harten Umgebungsbedingungen standhalten, was besonders stabile und langlebige Bauteile erfordert. Mit einem neuen Großverzahnungsnormal aus der PTB kann die Fertigungsqualität der Getriebe-Zahnräder erstmals zuverlässig geprüft werden.

Nur ein Segment – und doch repräsentiert das neue Normal drei unterschiedliche, komplette Zahnräder von je einem Meter Durchmesser.

Große Verzahnungen sind zu einem unverzichtbaren Bestandteil des modernen Maschinenbaus geworden. Neben der Windenergieerzeugung sind es Industriezweige wie der Schiffsbau und die Erdölfördertechnik, in denen große Getriebe zum Einsatz kommen. Der Wirkungsgrad, die Geräuschemission und die Lebensdauer hängen entscheidend von der Qualität der eingesetzten Zahnräder ab. In den höchsten Genauigkeitsklassen sind beispielsweise für ein 1 m-Zahnrad Maß- und Form-Toleranzen unter 10 μm gefordert.

Innerhalb eines EU-Forschungsprojektes hat die PTB ein Großverzahnungsnormal und eine hochgenaue Messeinrichtung zur Durchführung von Kalibrierungen großer Bauteile zur Anwendung direkt in der Industrie entwickelt. Die besondere Ausführungsform des Normals als Segment macht es möglich, dass das Normal ein ganzes Zahnrad von einem Meter Durchmesser verkörpert, aber zunächst noch auf den etablierten Messeinrichtungen innerhalb der PTB kalibriert werden kann. Unterschiedliche Steigungen (0°, 10°, 20°) und Steigungsrichtungen (gerade, links, rechts) machen das Normal universell einsetzbar. Alle relevanten Messgrößen wurden auf einem Koordinatenmessgerät im  Mehrlagenverfahren kalibriert.Die Ergebnisse liegen innerhalb der abgeschätzten Messunsicherheiten von unter 5 μm.

Das Großverzahnungsnormal kann für Ringvergleiche eingesetzt werden. Aktuell ist ein industrieller Ringvergleich für das nächste Jahr in Vorbereitung, an dem sowohl Messgerätehersteller als auch Getriebehersteller teilnehmen werden. Darüber hinaus wurde mit dem Großverzahnungsnormal die Basis für zukünftige Akkreditierungen im Bereich großer Zahnräder über die DAkkS geschaffen.

Ansprechpartner:

Karin Kniel
Fachbereich 5.3 Koordinatenmesstechnik
Tel. (0531) 592-5388
E-Mail: karin.kniel(at)ptb.de

Wissenschaftliche Veröffentlichung:

Härtig, F.; Kniel, K., Wedmann, A.: Rückführung von Großverzahnungen. 4. Fachtagung Verzahnungsmesstechnik 2011 (VDI-Berichte: 2148) 225 – 233