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ZIMM ZK Kegelradgetriebe | Abtriebsdrehmomente von 18 bis 200 Nm für Umlenken, Verteilen und Synchronisieren

Antriebsaufgaben:Drehmoment um 90° umlenken · Drehzahl übersetzen · Antriebsleistung auf zwei Abtriebswellen verteilen
Produktgruppe:Kegelradgetriebe · Winkelgetriebe · Umlenkgetriebe
Abtriebsdrehmomente:18 bis 200 Nm bei 50 min⁻¹ und Übersetzung 1:1 | ZK-065 – 18 Nm · ZK-090 – 53 Nm · ZK-120 – 135 Nm · ZK-140 – 200 Nm
Baugrößen: 4
Übersetzungen: 1:1 · 2:1 · 3:1
Einsatzbereiche:Maschinen- und Anlagenbau · Automatisierung · Kabel, Draht- und Rohrindustrie · Fahrerlose Transportsysteme · Stahlwasserbau · Seilbahnsysteme · Windenergie · Maritime Logistik · Bühnentechnik · Schrägaufzüge · Luft- und Raumfahrt · Urbane Sicherheits- & Schutztechnik · Holzwirtschaft · Architektur · Intralogistik · Bahntechnik · Verteidigung
Qualitätsmanagement:ISO 9001:2015 · Anforderungen normenoffen und projektspezifisch

ZIMM ZK Kegelradgetriebe lenken eine eingeleitete Drehbewegung um 90° um und übertragen das Drehmoment auf eine oder zwei Abtriebswellen. Über das Zähnezahlverhältnis der Kegelräder wird die Drehzahl im Verhältnis 1:1, 2:1 oder 3:1 übersetzt. Verfügbar sind vier Baugrößen in den Bauformen 1.1, 1.2 und 1.3 sowie in den Ausführungen WE-FN und HW-FN. Gebräuchlich ist für diese Bauart auch die Bezeichnung Winkelgetriebe oder Umlenkgetriebe.

Welche Baugröße, Übersetzung, Bauform und Ausführung geeignet ist, ergibt sich aus dem erforderlichen Abtriebsdrehmoment, der Eintriebsdrehzahl, den Axial- und Radialkräften an den Wellen, der Einbaulage und der Betriebsart. ZIMM bewertet diese Angaben und unterstützt bei Auswahl und Auslegung. Zu den ZK Kegelradgetrieben sind passende Anbauteile verfügbar: Verbindungswellen VWZ in Längen von 99 bis 3.000 mm, Stehlager STL, Wellenzapfen WZ, Standardkupplungen KUZ, Klemmnabenkupplungen KUZ-KK sowie Drehstrommotoren AC. Die Einbindung in die Gesamtanlage, die Ausrichtung und Abstützung der Wellen und das übergeordnete Sicherheitskonzept werden innerhalb der jeweiligen Anlage festgelegt.

Die ZIMM GmbH entwickelt und fertigt Spindelhubgetriebe, Kegelradgetriebe, elektromechanische Aktuatoren und passende Anbauteile für industrielle Hub-, Stell- und Antriebsaufgaben am Standort Millenniumpark 3, 6890 Lustenau, Österreich.

Allgemeine technische Informationen

Allseitige Befestigungsgewinde
Wellenabdichtung durch Form-A-Wellendichtringe
Gehäuse aus Grauguss, allseitig bearbeitet
Robuste Kegelrollenlagerung
Kegelräder aus gehärtetem Stahl mit optimierter Flankengeometrie
Wellen aus hochwertigem Vergütungsstahl
Geringes Verdrehspiel

Bauformen und Ausführungen der ZK Kegelradgetriebe

Die Bauformen 1.1, 1.2 und 1.3 beschreiben die Lage der Abtriebswelle. Die Ausführungen WE-FN und HW-FN beschreiben die Kombination aus Antriebswelle und Abtriebswelle.

ZK Kegelradgetriebe | 1.1 | Abtriebswelle an Kegelradseite (Seite C)
1.1
Abtriebswelle an Kegelradseite (Seite C)
ZK Kegelradgetriebe | 1.2 | Abtriebswelle gegenüber Kegelradseite (Seite A)
1.2
Abtriebswelle gegenüber Kegelradseite (Seite A)
ZK Kegelradgetriebe | 1.2 | Abtriebswelle beidseitig (Seite A + C)
1.3
Abtriebswelle beidseitig (Seite A + C)
ZK Kegelradgetriebe | WE-FN | Antriebswelle: Vollwelle | Abtriebswelle: Vollwelle
WE-FN
Antriebswelle: Vollwelle | Abtriebswelle: Vollwelle
ZK Kegelradgetriebe | HW-FN | Antriebswelle: Vollwelle | Abtriebswelle: Hohlwelle
HW-FN
Antriebswelle: Vollwelle | Abtriebswelle: Hohlwelle

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Für die ZK-Kegelradgetriebe bietet ZIMM Verbindungswellen, Kupplungen, Motoren und Motorflansche aus dem Systembaukasten an. Für Service und Wartung kommen Ölarmaturen und Entlüftungseinheiten hinzu, ab der Baugröße 90 auch Ölschaugläser.

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Das ZK-Kegelradgetriebe ist mit einem mineralischen Schmierstoff befüllt und grundsätzlich lebensdauergeschmiert. Ein Wechsel ist nur bei sehr hohen Belastungen vorgesehen. Bei sehr geringen Einschaltdauern sollte der Schmierstoff nach etwa fünf Jahren einmal gewechselt werden.

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Für die ZK-Kegelradgetriebe bietet ZIMM Verbindungswellen, Kupplungen, Motoren und Motorflansche aus dem Systembaukasten an. Für Service und Wartung kommen Ölarmaturen und Entlüftungseinheiten hinzu, ab der Baugröße 90 auch Ölschaugläser.

Seitendefinition der ZK-Kegelradgetriebe

Die Seitendefinition umfasst Einbaulage, Befestigung und optionale Ölarmatur.

ZK Kegelradgetriebe | Seitendefinition

Drehzahlgrenzen der ZK-Kegelradgetriebe

Einbaulage WelleniZK-065ZK-090ZK-120ZK-140
nD : nACnD , min-1nD , min-1nD , min-1nD , min-1
ZK Kegelradgetriebe | Wellenmontageposition 1ZK Kegelradgetriebe | Wellenmontageposition 2alle horizontal /
Eintrieb unten
(Welle D)
1:11800180018001800
2:11800180018001800
3:11800180018001800
ZK Kegelradgetriebe | Wellenmontageposition 3Eintrieb oben
(Welle D)
1:11800180017001550
2:11800180017001550
3:11800180017001550
ZK Kegelradgetriebe | Wellenmontageposition 4ZK Kegelradgetriebe | Wellenmontageposition 5Abtrieb senkrecht
(Welle A/C)
1:11800180017001460
2:11800180018001800
3:11800180018001800
Einbaulage WelleniZK-065ZK-090ZK-120ZK-140
nD : nACnD , min-1nD , min-1nD , min-1nD , min-1
ZK Kegelradgetriebe | Wellenmontageposition 1ZK Kegelradgetriebe | Wellenmontageposition 2alle horizontal /
Eintrieb unten
(Welle D)
1:13000300030003000
2:13000300030003000
3:13000300030003000
ZK Kegelradgetriebe | Wellenmontageposition 3Eintrieb oben
(Welle D)
1:130002200
2:130002200
3:130002200
ZK Kegelradgetriebe | Wellenmontageposition 4ZK Kegelradgetriebe | Wellenmontageposition 5Abtrieb senkrecht
(Welle A/C)
1:130002200
2:13000300030002800
3:13000300030003000

Ein Kegelradgetriebe lenkt eine Drehbewegung über zwei ineinandergreifende Kegelräder um 90° um. Antriebs- und Abtriebswelle stehen dadurch im rechten Winkel zueinander. Über das Zähnezahlverhältnis der Kegelräder entsteht zusätzlich eine Übersetzung der Drehzahl bei entsprechend verändertem Drehmoment. Gebräuchlich ist für diese Bauart auch die Bezeichnung Winkelgetriebe oder Umlenkgetriebe.

Die ZK-Serie umfasst vier Baugrößen: ZK-065, ZK-090, ZK-120 und ZK-140. Bei 50 min⁻¹ und Übersetzung 1:1 übertragen sie 18 Nm, 53 Nm, 135 Nm und 200 Nm. Das zulässige Abtriebsdrehmoment nimmt mit steigender Drehzahl ab: bei 1.500 min⁻¹ sind es 15 Nm, 35 Nm, 85 Nm und 137 Nm, bei 3.000 min⁻¹ noch 12 Nm, 28 Nm, 70 Nm und 110 Nm. Die Gewichte betragen 2,4 kg, 3,8 kg, 13,6 kg und 19,2 kg, der Wirkungsgrad liegt bei allen Baugrößen bei 0,97. Alle Leistungsangaben gelten für Dauerbetrieb S1, saubere Innenaufstellung und 20 °C Umgebungstemperatur.

S1 bezeichnet den Betrieb mit gleichbleibender Last über eine Zeitspanne, die lang genug ist, damit das Getriebe seine Beharrungstemperatur erreicht — den Zustand, in dem zugeführte Verlustwärme und abgeführte Wärme im Gleichgewicht stehen. S1 ist damit der thermisch anspruchsvollste Fall und Bezugsgröße aller Drehmoment- und Leistungsangaben. Neben dem zulässigen Drehmoment begrenzt die thermische Grenzleistung die Auslegung: 1,3 kW bei ZK-065, 2,35 kW bei ZK-090, 4,1 kW bei ZK-120 und 5,4 kW bei ZK-140, konstant über alle Drehzahlen und Übersetzungen. Betrieb mit Lastpausen führt zu geringerer Erwärmung; für die Bewertung werden Lastdauer, Pausendauer und Zyklenzahl je Stunde benötigt. Abweichende Umgebungstemperatur oder Aufstellung im Freien sind gesondert zu bewerten.

Liegen alle Wellen horizontal oder erfolgt der Eintrieb von unten, sind mit Standardschmierstoff 1.800 min⁻¹ und mit Hochleistungsschmierstoff 3.000 min⁻¹ zulässig — bei allen vier Baugrößen und allen drei Übersetzungen. Steht eine Welle senkrecht, gelten reduzierte Grenzwerte. Am niedrigsten liegen sie bei ZK-140 mit Standardschmierstoff: 1.550 min⁻¹ bei senkrechtem Eintrieb und 1.460 min⁻¹ bei senkrechtem Abtrieb mit Übersetzung 1:1. Die maßgebliche Grenze ergibt sich immer aus der Kombination von Baugröße, Übersetzung, Einbaulage und Schmierstoff und ist bei senkrechter Wellenlage vor der Auslegung zu prüfen.

Die Übersetzung bestimmt Abtriebsdrehzahl, verfügbares Drehmoment und Wellendurchmesser. Bei niedrigen Drehzahlen liefert 1:1 das höchste Drehmoment, 3:1 das niedrigste — bei ZK-065 und 50 min⁻¹ sind das 18 Nm gegenüber 14 Nm. Bei hohen Drehzahlen kehrt sich das Bild teilweise um: bei 3.000 min⁻¹ überträgt ZK-065 mit 2:1 noch 14,5 Nm, mit 1:1 dagegen 12 Nm. Bei senkrechter Wellenlage erlauben 2:1 und 3:1 zudem höhere Drehzahlen als 1:1. Der Antriebswellendurchmesser fällt bei 3:1 kleiner aus: bei ZK-090 12 mm statt 18 mm, bei ZK-120 20 mm statt 25 mm, bei ZK-140 28 mm statt 32 mm. Bei ZK-065 beträgt er in allen Übersetzungen 12 mm.

Die Bauformen beschreiben die Lage der Abtriebswelle: bei 1.1 an der Kegelradseite (Seite C), bei 1.2 gegenüber der Kegelradseite (Seite A), bei 1.3 beidseitig (Seite A und C). Mit der Bauform 1.3 wird die Antriebsleistung von einem Getriebe aus auf zwei Abtriebswellen verteilt. Die Ausführungen beschreiben die Wellenkombination: WE-FN mit Vollwelle am An- und Abtrieb, HW-FN mit Vollwelle am Antrieb und Hohlwelle am Abtrieb. Die Hohlwellenausführung wird auf eine bauseitige Welle aufgesteckt, die Vollwellenausführung über Kupplung oder Wellenzapfen angebunden. Die Vollwellen sind mit Passfedernut nach DIN 6885-1 Form A und Wellenzentrierung nach DIN 332 DS ausgeführt.

Das Gehäuse ist allseitig bearbeitet, seine sechs Seiten sind mit A bis F bezeichnet. Die Antriebswelle liegt auf Seite D, die Abtriebswellen auf Seite A und C. Für die Bestellung werden Einbaulage, Montageseite und optional die Seite der Ölarmatur benötigt, die an Montageseite B, E oder F verfügbar ist. Die Befestigungsgewinde sind baugrößenabhängig: bei ZK-065 M6 an den Seiten B, E und F, bei ZK-090 M8 sowie bei ZK-120 und ZK-140 M10 an allen sechs Gehäuseseiten. Die zulässigen Wellenkräfte hängen von Baugröße und Drehzahl ab: An der Abtriebswelle sind bei 50 min⁻¹ axial 700 N bis 2.550 N und radial 950 N bis 3.900 N zulässig, an der Antriebswelle axial 420 N bis 1.550 N und radial 570 N bis 2.100 N. Bei 3.000 min⁻¹ liegen die Werte deutlich niedriger. Riemenzug, Kettenkräfte und das Eigengewicht angebauter Elemente sind bei der Anfrage anzugeben.

Für die technische Auslegung werden insbesondere folgende Informationen benötigt:

  • Antriebsaufgabe und Betriebsart
  • erforderliches Abtriebsdrehmoment
  • Eintriebsdrehzahl und gewünschte Übersetzung
  • Bauform, Ausführung und Einbaulage
  • Axial- und Radialkräfte an An- und Abtriebswelle
  • Umgebungsbedingungen und Aufstellungsort

Ergänzend sind Angaben zur Anbindung an bauseitige Wellen, zur Befestigungs- und Montageseite sowie zu Sicherheitsanforderungen erforderlich. Eine Zeichnung oder Skizze der Einbausituation unterstützt die technische Bewertung.

Branchenkompetenz | ZIMM
ZK Kegelradgetriebe | 065
ZK Kegelradgetriebe
065

ZK Kegelradgetriebe | 090
ZK Kegelradgetriebe
090
ZK Kegelradgetriebe | 120
ZK Kegelradgetriebe
120
ZK Kegelradgetriebe | 140
ZK Kegelradgetriebe
140

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