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Elektromobilität, Materialien, Bionik, Medizintechnik, Erneuerbare Energien, Universität, Wissenschaft

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rodriguez0217Dünnringlager von Rodriguez erreichen trotz Miniaturisierung eine vergleichbare Leistungsfähigkeit und Lebensdauer wie normale Wälzlager. So lässt sich mit ihnen die Getriebeeinheit im Kniegelenk eines Exoskelettes ohne komplizierte und platzraubende Hilfskonstruktionen lagern. Zudem kommen sie in einem Fahrrad mit Automatikgetriebe zum Einsatz.

Das an der ETH Zürich entstandene „Varileg“ (Variable Impedance LEG) will querschnittsgelähmten Menschen wieder das Laufen ermöglichen. Es unterscheidet sich von bestehenden Exoskeletten hauptsächlich durch eine mechanisch verstellbare Steifigkeit im Knie, für die unter anderem Aktuatoren mit variabler Impedanz sorgen. Steigungen und Treppen stellen somit kein Problem dar. Starke Motoren ermöglichen es dem Nutzer zudem, aufzustehen und sich hinzusetzen. So lässt sich damit die natürliche Funktionsweise eines Kniegelenks weitestgehend nachahmen. Um die Getriebeeinheit möglichst kompakt lagern zu können, fiel die Wahl der Forscher auf metrische Dünnringlager. Ausschlaggebend waren das geringe Gewicht der Lager und der große Innendurchmesser bei gleichzeitig kleinem Platzbedarf – perfekt für die vorliegende Anwendung.

Das in einem Fahrrad verbaute CVT-Getriebe lässt sich stufenlos regeln und schaltet automatisch, der Fahrer muss sich darum nicht mehr kümmern. Die elektrisch betriebene Lösung – ein Entwicklungsprojekt an der HTL Rennweg in Wien/Österreich – nutzt Parameter wie Trittfrequenz, Kraftaufwand, Radgeschwindigkeit und Neigung, um jeweils die passende Übersetzung zu ermitteln. Insgesamt werden in dem CVT-Getriebe zwei Wälzlager benötigt: Eines der Lager ist im Verschubglied des Getriebes verbaut; das zweite Lager ist für die Stabilisierung der Trapezspindel zuständig, die mit dem Servo verbunden ist. Bei beiden Lagern war eine geringe Einbaugröße besonders wichtig, deshalb fiel die Wahl auf Dünnringlager. Diese Lager können trotz ihrer kompakten Bauform sowohl radiale als auch einseitig wirkende axiale Kräfte aufnehmen und eignen sich somit ideal für den Einsatz im sogenannten CVT-Bike.
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