Ein Zahnrad aus PEEK, vorbereitet für die Prüfung auf dem neuen Zahnradprüfstand im Friction and Motion Competence Center von Evonik in Darmstadt. Er ermöglicht Prüfungen bei Temperaturen von -20 °C bis 260 °C im trockenen und geschmierten Zustand. (Bildquelle: Evonik)

Ein Zahnrad aus PEEK, vorbereitet für die Prüfung auf dem neuen Zahnradprüfstand im Friction and Motion Competence Center von Evonik in Darmstadt. Er ermöglicht Prüfungen bei Temperaturen von -20 °C bis 260 °C im trockenen und geschmierten Zustand. (Bildquelle: Evonik)

Kunststoffzahnräder werden unter anderem im Fahrzeugbau für Adblue- oder Ölpumpen, Masseausgleichsgetriebe, Elektromotoren oder für Sensorik im Innenraum eingesetzt. Ihre Aufgabe ist es, einerseits leise und präzise zu arbeiten und andererseits größeren Toleranzabweichungen standzuhalten. Solche Abweichungen können durch äußere Einflüsse wie Luftfeuchtigkeit, Schmierung oder Temperaturschwankungen entstehen.

Hightech-Kunststoffzahnräder reduzieren aufgrund geringerer Reibungsverluste verglichen mit dem herkömmlichen Standard in Motoren und Getrieben den Kraftstoffverbrauch. Weiterhin fallen die Kosten für die umfangreiche Nacharbeit bei Zahnrädern aus Metall weg. Im Vergleich zu metallischen laufen Kunststoffzahnräder geräuschärmer und sparen durch das geringere Massenträgheitsmoment Energie.

Zahnrad-Kennwerte ermitteln

Zahnrad-Kennwerte wie Zahnfuß- oder Zahnradflankenfestigkeit und der Abrieb müssen auch an den Kunststoffzahnrädern ermittelt werden. Ebenso ist es wichtig, unterschiedliche Prozessbedingungen und Schmierstoffzustände einzustellen und zu simulieren.

Möglich wird dies durch den entwickelten Prüfstand für Kunststoffzahnräder, der in enger Zusammenarbeit den Unternehmen Werner Bauser, Wehingen, der Business Line High Performance Polymers von Evonik, Marl und dem neuen Friction and Motion Competence Center des Unternehmens in dessen Testlabor in Darmstadt entstand. „Durch die zukünftige Zusammenarbeit versprechen wir uns die Identifikation und Realisierung einer Vielzahl neuer Geschäftsoptionen“, begrüßt Dr. Gerd Löhden, Leiter Innovation Management des Segments Resource Efficiency von Evonik, die Kooperation.

Der Prüfstand eröffne darüber hinaus die Möglichkeit, künftig auch mit weiteren Partnern Projekte zu bearbeiten. Michael Bauser, Geschäftsführer bei Bauser, sieht seinerseits Vorteile in der Kooperation mit einem Spezialchemie-Unternehmen, das sowohl Öladditve als auch Hochleistungskunststoffe anbietet: „Wir können so Materialdaten generieren, mit denen wir unsere Zahnräder optimal auslegen können.“ (sf)