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Trockengeschmierte Harmonic Drive® Getriebe für Raumfahrtanwendungen

Im Rahmen des Projektes HARMADES befasst sich die Harmonic Drive AG mit der Entwicklung, dem Design und der Herstellung von trockengeschmierten Getrieben für Raumfahrtanwendungen – ohne die wesentliche Eigenschaften von Harmonic Drive® Getrieben wie z.B. Spielfreiheit und Übertragungsgenauigkeit zu vermindern.

HARMADES ist ein gefördertes Forschungsvorhaben, kooperierend unterstützt durch die beiden Förderträger Österreichisches Forschungsförderungsgesellschaft (FFG) und Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR).

Den Kunstbegriff HARMADES haben sich die Entwicklungsteams der beteiligten Projektpartner in Anlehnung an die erste gemeinsame Kooperation Harmless ausgedacht. HARMADES steht hierbei für die Kerninhalte des Projektumfangs:

  • Harmonic Drive® Getriebe für Raumfahrtanwendungen
  • Downsizing
  • Prozess Technologieentwicklung für trockengeschmierte Harmonic Drive® Getriebe
  • Experimenteller Nachweis und Test

Zielmärkte für die vorangetriebene Technologieentwicklung liegen eindeutig in der heutigen Raumfahrt, insbesondere in Anwendungen, die unter Branchenkennern gerne abgekürzt werden mit SADMs (Solar Array Drive Mechanism), APMs (Antenna Pointing Mechanim) und FPMs (Fine Pointing Mechanism).

Bereits heute liefert die Harmonic Drive AG einen Großteil der benötigten Getriebe für oben genannte Anwendungen und trägt somit direkt zu erfolgreichen Raumfahrtmissionen bei. Die Nachführung der Sonnensegel, die Kommunikation zwischen Satelliten, wie auch die Kommunikation Satellit zur Erde wird somit mittels Präzisionsgetrieben nach dem Wellgetriebeprinzip realisiert.

Hauptfokus in der Raumfahrt liegt unter anderem auf Zuverlässigkeit, Gewicht, Energiebedarf und Einsatzdauer. Das aktuelle Projekt befasst sich daher mit der Reduzierung von Gewicht durch die Entwicklung einer kleineren Getriebebaugröße mit bis dato unerreichter einstufiger Untersetzung von i=160 auf Basis eines CPL-14 Getriebes. Aktuell gibt es diese Getriebebaugröße mit maximal i=100. Des Weiteren kann der Energiebedarf im Betrieb, insbesondere bei tiefen Temperaturen, entscheidend beeinflusst werden. Ein gesteigerter Wirkungsgrad bei extrem tiefen Temperaturen im Vergleich zu klassisch fettgeschmierten Getrieben kann durch die Verwendung geeigneter Trockenschmierstoffe erreicht werden. Diese Schmierstoffe, meist auf MoS2 -Basis, werden zurzeit vor allem bei Kugellagern erfolgreich eingesetzt. Auf Grund des speziellen Zahneingriffs von Harmonic Drive® Getrieben ist die Verwendung des genannten Schmierstoffes technologisch nicht trivial. Zusätzliche Maßnahmen, wie das in diesem Projekt entwickelte spezielle Nitrierverfahren für die Edelstahltypen 17-4PH und 15-5PH, tragen zu einer deutlichen Verbesserung der Lebensdauer der Getriebe bei.

Den Status Quo des Projektes stellt Matthias Schulke, Entwicklungsingenieur der Harmonic Drive AG, auf den Final Presentation Days der ESA vor.

 

Ihr Ansprechpartner für Presseanfragen

Brandon Viehmann
Marketing und Kommunikation

Fon: +49 6431 5008-248

E-Mail: brandon.viehmann@harmonicdrive.de