Maschinenbau

Nutzungsdauer von Getrieben und Antrieben wird erheblich verlängert

Großgetriebe wie beispielsweise in Windkraftanlagen sind rund um die Uhr in Betrieb. Mit einem neuen Überwachungs- und Regelungssystem können Beschädigungen in Getrieben erkannt und entlastet werden, ohne dass die Gesamtleistung der Anlage beeinträchtigt wird.  Das erhöht insgesamt die Lebensdauer von Getrieben.  Vor allem aber entfallen dadurch teure außerplanmäßige Wartungen.  

Vor allem bei Windkraftanlagen sind die großen Maschinen ständig in Betrieb. Die Belastungen auf die verschiedenen Systemkomponenten unterliegen dabei witterungsbedingt ständigen Schwankungen. Doch nur wenn alle Komponenten sicher und fehlerfrei arbeiten, kann das Zahnradgetriebe zuverlässig laufen. Um diese Zuverlässigkeit gewährleisten zu können, sind regelmäßige Wartungen der Anlagen und deren Systeme geplant und auch eingepreist. Außerplanmäßige Wartungen sind jedoch sehr teuer, weil die Betriebsausfallzeiten dann nicht geplant werden können.

Ein Forschungsteam am Institut für Maschinenelemente (IMA) der Universität Stuttgart hat nun ein innovatives System entwickelt, mit dem beschädigte Zahnräder in Getrieben erkannt und gleichzeitig so entlastet werden, dass die Gesamtleistung der Anlage nicht beeinträchtigt wird.  Dieses vom Team um Dr.-Ing. Martin Dazer entwickelte System stellt eine effektive Entlastungsstrategie für Getriebe dar, die besonders nützlich ist, wenn Sensoren eine topologische Veränderung der Oberflächen feststellen.

Ein bedeutendes Problem ist der durch Ermüdung verursachte Materialbruch, der eine besondere Herausforderung bei der Auslegung der Verzahnung darstellt. Dieser Ausbruch, der auf der Zahnflanke als „Grübchenbildung“ bekannt ist, kann über die Zeit expotentiell bis zum Bruch der Zahnflanke anwachsen. Grübchen entstehen vor allem bei einsatzgehärteten Zahnrädern, wie sie typischerweise in Windkraftanlagen verwendet werden, und zwar primär an jedem einzelnen Zahn. Bis es zum Bruch der Flanke des beschädigten Zahns kommt, bleiben die übrigen Zähne in der Regel unbeschädigt

Im Kern der an der Universität Stuttgart entwickelten Regelungsstrategie steht ein Verfahren, das automatisch die Einstellungen der Antriebsmaschine anpasst, sobald eine vorgegebene Veränderungsrate überschritten wird, um eine Minderung der Gesamtleistung zu verhindern. Die Regelungsstrategie erkennt topografische Änderungen und initiiert eine zielgerichtete Reduzierung der Belastung. Dies wird durch Sensoren erfasst und durch Aktoren umgesetzt.

Die Erfindung wurde zum Patent angemeldet (EP 3604803 B1 erteilt; US 2020/0040987 A1 erteilt).  Die Technologie-Lizenz-Büro (TLB) GmbH unterstützt die Wissenschaftler und die Universität Stuttgart bei der Patentierung und Vermarktung der aktuellen Entwicklung. TLB ist mit der Verwertung dieser zukunftsweisenden Technologie beauftragt und bietet Herstellern Möglichkeiten der Lizenzierung.  

Für weitere Informationen: Innovationsmanager Monjur Islam (mislam@tlb.de).

Über die Technologie-Lizenz-Büro (TLB) der Baden-Württembergischen Hochschulen GmbH

Aus Ideen Werte schaffen –
Technologie-Lizenz-Büro (TLB) GmbH ist eine Agentur für Erfindungs- und Patentmanagement in Deutschland. TLB begleitet Erfindungen von Hochschulen, Unternehmen und Erfindern auf ihrem Weg von der ersten Idee bis zum wirtschaftlichen Produkt. Als Partner der Wissenschaft und der Wirtschaft bietet TLB sei mehr als 20 Jahren maßgeschneiderte Services und intelligente Lösungen im Erfindungs- und Patentmanagement.

Firmenkontakt und Herausgeber der Meldung:

Technologie-Lizenz-Büro (TLB) der Baden-Württembergischen Hochschulen GmbH
Ettlinger Str. 25
76137 Karlsruhe
Telefon: +49 (721) 79004-0
Telefax: +49 (721) 79004-79
http://www.tlb.de/

Ansprechpartner:
Annette Siller
PR-Managerin
Telefon: +49 (721) 79004-0
Fax: +49 (721) 79004-79
E-Mail: asiller@tlb.de
Für die oben stehende Story ist allein der jeweils angegebene Herausgeber (siehe Firmenkontakt oben) verantwortlich. Dieser ist in der Regel auch Urheber des Pressetextes, sowie der angehängten Bild-, Ton-, Video-, Medien- und Informationsmaterialien. Die United News Network GmbH übernimmt keine Haftung für die Korrektheit oder Vollständigkeit der dargestellten Meldung. Auch bei Übertragungsfehlern oder anderen Störungen haftet sie nur im Fall von Vorsatz oder grober Fahrlässigkeit. Die Nutzung von hier archivierten Informationen zur Eigeninformation und redaktionellen Weiterverarbeitung ist in der Regel kostenfrei. Bitte klären Sie vor einer Weiterverwendung urheberrechtliche Fragen mit dem angegebenen Herausgeber. Eine systematische Speicherung dieser Daten sowie die Verwendung auch von Teilen dieses Datenbankwerks sind nur mit schriftlicher Genehmigung durch die United News Network GmbH gestattet.

counterpixel