Ticona: Heckklappengetriebe von Hi-Lex mit Kunststoff-Zahnrädern

Kunststoff-Zahnräder

Eine neuartige Getriebeeinheit von Hi-Lex America soll künftig für das dauerhaft zuverlässige Öffnen und Schließen von Fahrzeugheckklappen sorgen. Mit Konstruktions- und Entwicklungsleistungen hat der Werkstofflieferant Ticona den Direktlieferanten bei der Einführung neuer Wellen und Zahnräder aus Kunststoff unterstützt.

Seit einigen Jahren verwenden die Fahrzeugbauer zweistufige Untersetzungsgetriebe, zwischen Elektromotor und Seilzug, die die Klappen heben und senken. Darin befinden sich Kunststoffwellen, auf denen Stahl-Kugellager laufen und 2,5 Zoll große Kunststoffzahnräder. In einer Zusammenarbeit von Ticona und anderen Partnern optimierte Hi-Lex die weiterentwickelte zweite Generation des Heckklappengetriebes. Es baut jetzt auf Zahnwellen auf, die auf der ersten und zweiten Stufe jeweils in einem Getriebegehäuse gelagert sind und Kunststoffzahnräder mit etwa 12 Nm Nenndrehmoment antreiben. Ziel der Entwicklung war es, Kosten, Gewicht und Geräuschentwicklung zu minimieren.

Die Arbeitsgruppe definierte, analysierte und optimierte die Konstruktion, indem zahlreiche Betrachtungen speziell aus dem Bereich Kunststoffgetriebe eingebracht wurden. Im Vergleich zu normalen Metallzahnrädern können diese Betrachtungen eine erheblich höhere Komplexität aufweisen. Nach Festlegung der Anforderungen ermittelte die Arbeitsgruppe die für Zahnräder und Wellen geeigneten Werkstoffe, die die erforderlichen mechanischen Eigenschaften und Anforderungen an die Maßhaltigkeit auch bei höheren Temperaturen erfüllen. Gewählt wurden Celcon-Acetal-Copolymere (POM) und langfaserverstärkte Thermoplaste (LFRT). Der Typ Celcon ist ein nicht verstärkter POM, der die für Zahnrad und Welle auf der ersten Stufe erforderliche Belastbarkeit und Dauerfestigkeit aufweist. Typ GC25T ist ein zu 25 Prozent mit Glas gefüllter POM, der die für die Antriebswelle der zweiten Stufe erforderliche Steifigkeit und Dauerfestigkeit aufweist.

Celstran PA 66-GF50-02 ist ein zu 50 Prozent aus langen Glasfasern bestehendes Polyamid 66 hoher Festigkeit und Steifigkeit für die Antriebswelle der zweiten Stufe, das zudem eine gute Wärmeableitung bietet.

Weitere Informationen:
www.ticona.com, www.hi-lex.com, www.kunststoffe-im-auto.de

36. Kongress „Kunststoffe im Automobilbau“,
21.-22. März 2012, Mannheim, Stand 91

Ticona GmbH, Sulzbach

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