Getriebe Geregelte Impulse steigern Wirkungsgrad bei stufenlosem Getriebe auf über 90%

Bei stufenlosen Getrieben war bisher der Schlupf besonders hoch. Ein neu entwickeltes Konzept will nun die Vorteile des vollmechanischen, verzahnten Getriebes – nämlich den hohen Wirkungsgrad – mit dem Vorteil des stufenlosen Getriebes – also permanent die Antriebsenergie bereitzustellen – verbinden.

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RAS Reinhardt Maschinenbau GmbH

MaSuB GmbH - Maschinen für die Schweißnahtvorbereitung und Blechbearbeitung

U.M.S. - Maschinenbau GmbH

Getriebe stellen Maschinenelemente dar, die die Aufgabe haben, Drehzahlen und die dazugehörenden Momente von Antriebsmaschinen an die angeschlossenen Aggregate anzupassen. Zu den vollmechanischen Getrieben der verzahnten Getriebe zählen Zahnrad-, Ketten- und Zahnriemengetriebe und die Familie der stufenlosen Getriebe, wie Reibrad-, Toroid- und Kegelscheibenumschlingungsgetriebe (CVT). Sie unterscheiden sich wesentlich in Bezug auf Baugröße, Leistungsdichte, Wirkungsgrad und die angewendete Technik der Kraftübertragungsmittel.

Stufenlose Getriebe sind reibschlüssige Getriebe. Sie sind in der Lage, variabel wählbare Übersetzungen zwischen Antriebs- und Abtriebswelle unter permanenter Antriebsenergie an der Abtriebswelle bereitzustellen. Aufgrund des Reibschlusses der Kraftübertragungsmittel entstehen hohe Reibungsverluste (Schlupf), die hohen Verschleiß und somit einen schlechten Wirkungsgrad nach sich ziehen.

Verzahnte mehrstufige Getriebe wie Zahnradschaltgetriebe können ihre Übersetzung bei hohem Wirkungsgrad zwischen Antriebs- und Abtriebswelle ausschließlich mit Unterbrechung der Antriebsenergie (Auskuppeln) entsprechend dem Verhältnis der zu verschaltenden Räderpaare gestuft an der Abtriebswelle bereitstellen. Bei den zu verschaltenden Rädern greifen diese „Zahn in Zahn“, wodurch ein Durchgleiten der Kraftübertragungsmittel unterbunden ist. Der Wirkungsgrad ist folglich sehr hoch.

Stufenloses Verändern der Getriebe-Übersetzung ohne Schlupf

Vergleicht man die technischen Eigenschaften beider Getriebefamilien und die damit verbundenen sehr unterschiedlichen Wirkungsgrade, zeigt sich, dass das stufenlose Verändern einer Übersetzung mit dem Verlust des Formschlusses der Kraftübertragungsmittel zwingend einhergeht. Das Ziel der U.M.S.-Maschinenbau GmbH war es, ein Getriebe zu entwickeln, das die Vorteile der stufenlosen Übersetzung mit den Vorteilen der formschlüssigen Getriebe verbindet. Es soll also ein stufenloses Verändern der Übersetzung ohne Schlupf in den Kraftübertragungsmitteln ermöglichen.

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