"Preiswertes" aus der Bronzezeit

Pro Jahr 400.000 Mark Materialeinsparung bei Schneckengetrieben

Nette Geste: Otto von Guericke, dessen öffentliche physikalische Demonstrationsversuche im 17. Jahrhundert weltweit für Aufsehen sorgten, ließ es sich nicht nehmen, den nach ihm benannten Preis höchstpersönlich an Dr. Gerrit Schmidt zu überreichen

(MSt) Im Juni 1999 erhielt Dr. Gerrit Schmidt, frischgebackener Promovend der Technischen Universität Chemnitz, den mit 10.000 Mark dotierten "Otto-von-Guericke-Preis" der Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen (AiF).

Auf dem 6. Innovationstag der AiF in Berlin wird damit seine Forschungsarbeit am Institut für Konstruktions- und Antriebstechnik der Chemnitzer Universität gewürdigt. Dr. Gerrit Schmidt gelang es, den Materialeinsatz teurer Bronze in Schneckengetrieben erheblich zu reduzieren.

Die volkswirtschaftliche Bedeutung liegt auf der Hand: Jährlich werden in Deutschland mehr als 250.000 Schneckengetriebe hergestellt. Jedes dieser Getriebe muss sich jedoch fertigungsbedingt erst "einlaufen", bevor es voll funktionsfähig ist. Deshalb wird die Verzahnung der Schneckenräder aus "einlauffähigem" Material gefertigt, üblicherweise Bronze. Der hohe Kilopreis von etwa zehn Mark und die gebotene Schonung von Buntmetall-Ressourcen zwingt die Getriebehersteller dazu, Schneckenräder ab einem Achsabstand von 50 Millimetern zweiteilig zu fertigen - aus einem preiswerten Grundkörper aus Stahl oder Grauguss und einem Radkranz aus Bronze. Bisher erfolgte die Verbindung dieser Teile entweder durch Schrauben, Verbundguss oder durch Aufschrumpfen und Verstiften, was sich jedoch entweder auf den Preis oder die Qualität negativ auswirkt. Seit Beginn der 90er Jahre wird das technisch hochwertigere Elektronenstrahlschweißen eingesetzt. Doch der Bronzekranz blieb davon bisher unberührt. Wegen fehlender Auslegungsrichtlinien wurde aus Sicherheitsgründen gar nicht erst der Versuch gestartet, an dieser Stelle Bronze einzusparen.

Dies gab den Anstoß für das Forschungsvorhaben von Dr. Gerrit Schmidt, gefördert von der Forschungsvereinigung Antriebstechnik, einer der 107 AiF-Mitgliedsvereinigungen. Und die Ergebnisse überzeugen. Mittels umfangreicher Berechnungen und unzähliger Versuche gelang es Dr. Schmidts Forschungsteam an der TU Chemnitz, die Bronzekranzdicke so zu optimieren, dass bei den derzeit etwa 150.000 elektronenstrahlgeschweißten Schneckenrädern pro Jahr fast 400.000 Mark Materialkosten eingespart werden können. Die Restkranzdicke, die den Querschnitt des Bronzekranzes vom Grundkörper bis zum Schneckenradzahnfuß markiert, verminderte Dr. Gerrit Schmidt um etwa 50 Prozent, indem er auf Material sparende Schweißnähte setzte. Laut Aussage der AiF haben bereits fast alle Mitgliedsunternehmen der Forschungsvereinigung Antriebstechnik ihre Produktion von Schneckenrädern auf das Chemnit-zer Verfahren umgestellt. Mittels Elektronenstrahl werden nun die optimierten Bronzekränze auf Stahlgrundkörper dauerhaft aufgeschweißt.

Dr. Gerrit Schmidt, der am 4. Juni 1999 seine Doktorarbeit zu diesem Forschungsthema erfolgreich verteidigte, arbeitet seit Ende 1998 beim Ingenieurdienstleister Bertrandt in Tappenbeck bei Wolfsburg.