Unsere ovale Zahnräder
Wir fertigen ovale Zahnräder für Maschinen und Anlagen, in denen sich die Geschwindigkeit des Abtriebs innerhalb einer Umdrehung gezielt verändern soll. Der Motor kann dabei gleichmäßig laufen. Die Form des Ovalradpaares sorgt dafür, dass ein Greifer, Werkzeug, Förderorgan oder Transportelement während eines Arbeitszyklus beschleunigt und anschließend wieder abbremst.
Ovale Zahnräder kommen unter anderem in Verpackungsmaschinen, Textilmaschinen, Druckmaschinen, Förderanlagen sowie in der Automatisierungs- und Montagetechnik zum Einsatz. Wir fertigen Ovalräder nach Zeichnung, technischen Vorgaben oder einem vorhandenen Muster als Einzelstück und in Kleinserie.
Ovale Zahnräder bei wechselnden Transportgeschwindigkeiten
Ein Greifer soll ein Produkt langsam aufnehmen, damit es nicht verrutscht oder beschädigt wird. Anschließend muss er die Strecke zur nächsten Station möglichst schnell zurücklegen. Vor der Übergabe wird die Bewegung wieder reduziert.
Ähnliche Anforderungen entstehen beim Transport von Papier, Folien, Textilien und Werkstücken. Ein gewöhnliches rundes Zahnrad kann solche Geschwindigkeitswechsel nicht allein durch seine Geometrie erzeugen, da sein Übersetzungsverhältnis während der Umdrehung gleich bleibt.
Vor der Beauftragung einer Fertigung müssen deshalb mehrere Punkte geklärt werden:
Ovale Zahnräder nach Zeichnung fertigen lassen
Zu den relevanten technischen Angaben gehören:
Kontur des Ovalrades
Art und Ausführung der Verzahnung
Modul und Zähnezahl
Achsabstand des Zahnradpaares
Ovale Zahnräder arbeiten in der Regel als abgestimmtes Paar. Soll nur eines der beiden Räder ersetzt werden, muss es zur vorhandenen Kontur und Verzahnung passen. Fehlen belastbare Daten oder weist das Gegenrad bereits deutlichen Verschleiß auf, kann die Herstellung eines neuen Zahnradpaares sinnvoller sein.
Vorteile von Ovalrädern mit variabler Übersetzung
Der Motor kann mit gleichbleibender Drehzahl arbeiten. Trotzdem beschleunigt und verlangsamt sich der Abtrieb innerhalb jeder Umdrehung.
Mechanisch festgelegter Bewegungsablauf
Das gewünschte Bewegungsprofil ist in der Form der Ovalräder hinterlegt. Eine fortlaufende elektronische Regelung ist für diesen Ablauf nicht erforderlich.
Hohe Wiederholgenauigkeit
Bei korrekter Montage wiederholen sich die einzelnen Bewegungsphasen mit jeder Umdrehung. Der Abtrieb erreicht die vorgesehenen Geschwindigkeitsbereiche stets an denselben Positionen.
Kompakter Maschinenaufbau
Ein Ovalradpaar kann in geeigneten Anwendungen zusätzliche Getriebestufen, Kurvenscheiben oder Steuerungskomponenten ersetzen.
Robuste Konstruktion
Der Bewegungsverlauf wird durch den direkten Zahneingriff erzeugt. Das ist besonders für Maschinen interessant, die über lange Zeit denselben Arbeitszyklus ausführen.
Entlastung des Antriebs
Der Motor muss nicht für jeden Arbeitsschritt elektronisch beschleunigt und wieder abgebremst werden. Die Geschwindigkeitsänderung entsteht im Zahnradpaar.
Einsatz in bestehenden Maschinen
Bei älteren Anlagen kann das vorhandene mechanische Funktionsprinzip erhalten bleiben, ohne die Maschine vollständig auf einen geregelten Antrieb umzubauen.
Ovale Zahnräder und ihre Funktionsweise
Bei einem runden Zahnrad bleibt der wirksame Abstand zwischen der Drehachse und dem Zahneingriff während der gesamten Umdrehung gleich. Deshalb wird die Drehbewegung mit einem konstanten Übersetzungsverhältnis übertragen.
Bei einem ovalen Zahnrad verändert sich dieser wirksame Abstand fortlaufend. In einem Abschnitt der Umdrehung greift ein größerer wirksamer Radius. In einem anderen Abschnitt ist der wirksame Radius kleiner.
Dadurch verändert sich das momentane Übersetzungsverhältnis zwischen Antrieb und Abtrieb. Obwohl sich das antreibende Zahnrad gleichmäßig dreht, läuft das angetriebene Zahnrad abwechselnd schneller und langsamer.
Ein typischer Bewegungsablauf kann wie folgt aussehen:
- Langsame Annäherung an ein Produkt
- Kontrollierte Aufnahme durch einen Greifer
- Beschleunigter Transport zur nächsten Station
- Abbremsen vor der Übergabe
- Rückkehr in die Ausgangsposition
Die konkrete Bewegung entsteht aus dem Zusammenspiel beider Ovalräder. Die Kontur des einen Rades kann nicht unabhängig vom Gegenrad festgelegt werden. Beide Geometrien müssen während der gesamten Umdrehung miteinander kämmen und den vorgesehenen Achsabstand einhalten.
Auch die Winkelstellung der Räder zueinander beeinflusst die Funktion. Werden sie bei der Montage gegeneinander verdreht, verschiebt sich der Zeitpunkt der Beschleunigung und Verzögerung. Deshalb sollten Bezugspunkte und Einbaupositionen eindeutig dokumentiert werden.
Ovalräder für Verpackungsmaschinen und Fördertechnik
Ovalräder eignen sich für Anwendungen, in denen eine Bewegung innerhalb eines wiederkehrenden Taktes unterschiedlich schnell ablaufen soll.
Typische Einsatzgebiete sind:
Die Ovalradgeometrie muss für jeden Anwendungsfall gesondert betrachtet werden. Ein Bewegungsprofil für einen Verpackungsgreifer lässt sich nicht unverändert auf einen Papiertransport oder eine textile Vorschubeinrichtung übertragen.
Ovale Zahnräder für festgelegte Bewegungsprofile
Ovalräder sind vor allem für Maschinen geeignet, deren Bewegungsablauf dauerhaft feststeht. Diese Eigenschaft ist ein Vorteil, setzt der Anwendung jedoch auch Grenzen.
Die Herstellung ist aufwendiger als bei runden Zahnrädern. Die Verzahnung folgt einer nicht kreisförmigen Kontur, und beide Räder müssen über die gesamte Umdrehung abgestimmt zusammenarbeiten.
Auch bei Konstruktion und Montage gelten höhere Anforderungen:
Ovalräder sind deshalb besonders sinnvoll, wenn sich derselbe Arbeitsablauf dauerhaft wiederholt und keine laufende Anpassung per Software erforderlich ist.
Für Maschinen, die häufig zwischen unterschiedlichen Bewegungsprogrammen wechseln, kann eine elektronisch geregelte Lösung besser geeignet sein. Entscheidend ist nicht, welche Technik grundsätzlich leistungsfähiger ist, sondern welche Lösung zum tatsächlichen Maschinenprozess passt.
Ovale Zahnräder vom Hersteller Dittler GmbH
Ovale Zahnräder, Ellipsenzahnräder und andere Unrundzahnräder gehören zu den besonderen Zahnradformen, auf deren Fertigung wir ausgerichtet sind. Unsere Kunden benötigen häufig kein Standardteil aus einem Katalog, sondern ein Bauteil für eine bestimmte Maschine, einen vorhandenen Antrieb oder einen fest definierten Bewegungsablauf.
Unser Fertigungsspektrum umfasst unter anderem:
Unser Qualitätsmanagement ist nach DIN EN ISO 9001 zertifiziert. Für die Kontrolle von Bauteilen nutzen wir unter anderem einen räumlich getrennten Messraum mit 3-Koordinaten-Messtechnik.
Bei wiederkehrenden Sonderanfertigungen achten wir auf eine nachvollziehbare Zuordnung der gefertigten Zahnradsätze. Das erleichtert spätere Ersatzteilprojekte und hilft dabei, die ursprüngliche Einbausituation und Paarung erneut zu berücksichtigen.
Ovale Zahnräder für wiederkehrende Geschwindigkeitswechsel
Der Abtrieb kann dadurch langsam anlaufen, beschleunigen und vor einer Übergabe wieder abbremsen. Dieser Ablauf wiederholt sich mechanisch mit jeder Umdrehung.
Ovalräder eignen sich unter anderem für Verpackungsmaschinen, Textilmaschinen, Druckmaschinen, Förderanlagen, Montageeinrichtungen und Sondermaschinen. Besonders sinnvoll sind sie bei festen Arbeitszyklen, die über lange Zeit unverändert bleiben.
Konstruktion, Zahnradpaar, Achsabstand und Einbauposition müssen gemeinsam betrachtet werden. Wir fertigen ovale Zahnräder nach Zeichnung, technischen Vorgaben und abhängig von der Ausgangslage auch nach einem vorhandenen Muster als Einzelstück oder Kleinserie.
Ovale Zahnräder anfragen und herstellen lassen
Senden Sie uns Ihre Zeichnung, technischen Daten oder Informationen zur vorhandenen Baugruppe über das Kontaktformular. Für eine erste Einschätzung sind Angaben zur Verzahnung, zum Achsabstand, zum Werkstoff, zur Stückzahl und zum gewünschten Bewegungsverlauf besonders hilfreich.
Bei Ersatzteilen sollten nach Möglichkeit auch das Gegenrad, die Einbauposition und vorhandene Unterlagen zur Maschine einbezogen werden. So lässt sich besser beurteilen, ob ein einzelnes Ovalrad ersetzt werden kann oder ein neuer abgestimmter Satz benötigt wird.
Häufige Fragen zu ovalen Zahnrädern und Ovalrädern
Was ist ein ovales Zahnrad?
Ein ovales Zahnrad ist ein nicht kreisförmiges Zahnrad, dessen wirksamer Radius sich während der Umdrehung verändert. Dadurch bleibt das momentane Übersetzungsverhältnis nicht konstant. Das Abtriebsrad läuft trotz gleichmäßiger Antriebsdrehzahl in bestimmten Abschnitten schneller und in anderen Abschnitten langsamer.
Gehören Ovalräder zu den Unrundzahnrädern?
Ja. Ovalräder gehören zur übergeordneten Gruppe der Unrundzahnräder. Dieser Begriff umfasst Zahnräder mit nicht kreisförmiger wirksamer Kontur. Neben ovalen Ausführungen können dazu auch elliptische Zahnräder und weitere speziell berechnete Formen zählen. Nicht jedes Unrundzahnrad ist daher automatisch ein Ovalrad.
Wie unterscheiden sich ovale Zahnräder von runden Zahnrädern?
Bei einem runden Zahnrad bleibt das Übersetzungsverhältnis während der Umdrehung gleich. Bei einem Ovalrad verändert sich der wirksame Radius und damit auch die momentane Übersetzung. Ein rundes Zahnrad erzeugt somit eine gleichförmige Übertragung, während ein ovales Zahnrad gezielt wechselnde Geschwindigkeiten ermöglicht.
Warum werden ovale Zahnräder als Paar ausgelegt?
Die gewünschte Bewegung entsteht durch das Zusammenspiel beider Zahnräder. Ihre Konturen müssen über die gesamte Umdrehung miteinander kämmen und den vorgesehenen Achsabstand einhalten. Die Form eines Ovalrades kann deshalb nicht unabhängig vom Gegenrad festgelegt werden. Beide Räder bilden ein zusammengehöriges Übertragungssystem.
Welche Angaben werden für die Fertigung von Ovalrädern benötigt?
Idealerweise liegt eine technische Zeichnung mit Kontur, Verzahnungsdaten, Modul, Zähnezahl, Achsabstand, Bohrung, Nabe und Werkstoff vor. Zusätzlich sollte der gewünschte Geschwindigkeitsverlauf bekannt sein. Bei einem Ersatzteilprojekt helfen außerdem das vorhandene Gegenrad, die Einbauposition und Unterlagen zur Maschine.
Können Ovalräder eine elektronische Steuerung ersetzen?
Bei einem festgelegten und regelmäßig wiederkehrenden Bewegungsablauf können Ovalräder eine variable Abtriebsbewegung ohne fortlaufende elektronische Drehzahlregelung erzeugen. Sie ersetzen jedoch nicht in jeder Anwendung einen Servoantrieb. Muss das Bewegungsprofil während des Betriebs häufig geändert werden, ist eine programmierbare Lösung meist flexibler.
Welche Bedeutung hat die Winkelstellung der Ovalräder?
Die Winkelstellung legt fest, an welcher Stelle des Arbeitszyklus der Abtrieb beschleunigt oder langsamer wird. Werden die Zahnräder gegeneinander verdreht eingebaut, verschiebt sich der gesamte Bewegungsablauf. Deshalb sollten Montagepositionen durch Bezugspunkte oder Markierungen eindeutig festgelegt werden.
Können einzelne beschädigte Ovalräder ersetzt werden?
Ein einzelner Austausch ist grundsätzlich möglich, wenn belastbare Geometriedaten vorliegen und das vorhandene Gegenrad noch in einem geeigneten Zustand ist. Fehlen Zeichnungen oder weist das Gegenrad Verschleiß auf, sollte geprüft werden, ob die Herstellung eines neuen abgestimmten Paares sinnvoller ist.
Welche Nachteile haben ovale Zahnräder?
Die Fertigung ist komplexer als bei runden Zahnrädern. Darüber hinaus müssen beide Räder gemeinsam ausgelegt und bei der Montage korrekt zueinander positioniert werden. Das Bewegungsprofil ist durch die Geometrie festgelegt und lässt sich nachträglich nicht ohne eine Änderung der Zahnräder anpassen.
Für welche Maschinen eignen sich Ovalräder besonders?
Ovalräder eignen sich für Maschinen mit wiederkehrenden Arbeitszyklen und wechselnden Geschwindigkeiten. Typische Beispiele sind Verpackungsmaschinen, Textilmaschinen, Druckmaschinen, Förderanlagen und Montageeinrichtungen. Entscheidend ist, dass der benötigte Bewegungsverlauf feststeht und sich regelmäßig wiederholt.
Sind ovale Zahnräder als Einzelstück erhältlich?
Ja. Ovale Zahnräder werden häufig für Sondermaschinen, Ersatzteilprojekte oder kleine Baugruppen benötigt. Daher ist eine Herstellung als Einzelstück oder in Kleinserie möglich. Bei einem langfristigen Ersatzteilbedarf kann es sinnvoll sein, mehrere abgestimmte Paare fertigen zu lassen.
Wie wird das Bewegungsprofil eines Ovalrades bestimmt?
Ausgangspunkt ist die gewünschte Bewegung der Maschine. Es muss festgelegt werden, an welcher Position der Abtrieb langsam laufen, beschleunigen oder abbremsen soll. Aus diesem Verlauf wird die benötigte Veränderung des Übersetzungsverhältnisses abgeleitet. Anschließend werden die Konturen beider Zahnräder darauf abgestimmt.