Stahl-Schnecke

Kupfer- und zinnfreie Schneckenradgetriebe hoher Effizienz und Leistungsdichte - technologische Substitution von Bronze durch Stahl

Gesamtziel des Vorhabens

Im Forschungsprojekt arbeiten 13 Partner aus Industrie und Hochschule daran, ein neues Konzept für Schneckengetriebe zu entwickeln. Das alternative Getriebe soll die Vorteile von Schneckgetrieben behalten und gleichzeitig ohne den Verschleißwerkstoff Bronze auskommen. Die Bronze soll durch einen konventionellen Stahlwerkstoff substituiert werden. Somit soll eine drastische Senkung der Produktionskosten erreicht werden. Gleichzeitig soll der Wirkungsgrad durch die neue Werkstoffpaarung und entsprechende Oberflächenbehandlungsverfahren gesteigert werden.

Die Weltbevölkerung wächst, Energie- und Materialverbrauch steigen, die Rohstoffvorkommen aber sind begrenzt. Die aktuelle Diskussion um Ressourcenverknappung zeigt die dringende Notwendigkeit der Substitution dieser Metalle, um wirtschaftliche und politische Abhängigkeiten zu vermeiden. Die Industriegesellschaft ist deshalb gezwungen, Innovationen für mehr Ressourceneffizienz voranzutreiben.

Die Bestandteile der wertvollen Bronze sind Kupfer und Zinn. Somit ist Bronze für den Einsatz im Schneckengetriebe zu kostbar, denn dort fungiert die Bronze nur als Verschleißwerkstoff. Auf innovativen Gebieten wie den erneuerbaren Energien und der Elektromobilität übernehmen Kupfer und Zinn aufgrund ihrer hohen Leitfähigkeit wichtige Funktionen und werden dort dringend benötigt.

Die Verwendung von Stahl anstelle von Bronze in Getrieben bringt wesentliche Vorteile. Stahl wird in Deutschland hergestellt und macht die Industrie importunabhängig. Zweitens ist der Wirkungsgrad von einer Stahl-Stahl-Paarung höher als der einer Stahl-Bronze-Paarung. Und zu guter Letzt ist die mechanische Belastbarkeit der Stahl-Stahl-Paarung höher als die Belastbarkeit  von Bronze. Jedoch ist die Technologie heute noch nicht so weit entwickelt, um ein hoch belastbares Schneckenradgetriebe mit einer Stahl-Stahl-Paarung herzustellen

Das Projekt Stahlschnecke greift den Leitgedanken der Hightech-Strategie auf, um die Wettbewerbsfähigkeit der deutschen Wirtschaft zu stärken. Das Projekt setzt eine innovative ganzheitliche Betrachtung der Wertschöpfung und der Anwendung von Schneckengetrieben als Lösung an. Die benötigten Kompetenzen werden durch die Partner aus verschiedensten Industriezweigen und Hochschulen abgedeckt. Im Erfolgsfall sind eine branchenübergreifende Einsparung von Investitionskosten, die Arbeitsplatzsicherung im Hochlohnland Deutschland und die Einsparung von Energie zu erwarten.


 

Koordinator: Dr.-Ing. Philipp Kauffmann, Bonfiglioli Vectron GmbH

 

Projektpartner:

 

 

Laufzeit: 01.03.2013 bis 29.02.2016

 

FKZ: 03X3576