Welches ist das kleinste und welches das grösste Zahnrad? Ich behaupte, Ihre ersten Gedanken dazu sind falsch…

Fast überall, wo etwas bewegt wird, werden Zahnräder eingebaut. Manche kleiner, manche grösser. Aber wie klein ist das Kleinste und wie gross das Grösste? Und wozu werden sie gebraucht?

Beginnen wir klein

Das kleinste Zahnrad betreibt eine Siliziumkette, die so dünn wie ein menschliches Haar ist. Die Kette besteht aus 50 einzelnen Gliedern mit einem Durchmesser von je etwa 50 Mikrometern. Die genauen Masse der einzelnen Zahnräder ist leider nicht bekannt. Auf den ersten Blick erinnert die Konstruktion aus verschiedenen Zahnrädern aber an einen Fahrradantrieb – doch dieses Fahrrad wäre nur wenige Millimeter gross.

Erfunden wurde diese Kette von Ingenieuren der Sandia National Laboratories in Albuquerque. Damit könnten winzige mechanische Antriebe miteinander verbunden werden – z.B. für die Steuerung der Blenden von Mikrokameras.

Jetzt wird’s gross

Das grösste Zahnrad mit einem Durchmesser von 16 Metern wird von der Firma Ferry-Capitain in Vecueville, einer kleinen Ortschaft in Frankreich, hergestellt. Für die Produktion werden hunderte Tonnen Stahl verbraucht und die Herstellungszeit beträgt ein halbes Jahr.

Aber wie wird ein so grosses Zahnrad gefertigt? Zuerst wird nach Plänen ein eins-zu-eins Zahnradmodell aus Styroporplatten gebaut. Dieses Modell ist die Vorlage für den Guss des eigentlichen Zahnrades. Das Giessen des Zahnrades erfolgt in vier Teilelementen. Diese Rohlinge werden danach in Hattingen, Deutschland zusammengesetzt, gedreht und verzahnt – dies bei einer konstanten Raumtemperatur von 20 Grad und während ca. drei Wochen. Eingesetzt werden solch grosse Zahnräder übrigens im Bergbau oder in der Zementindustrie.

Und was gibt es bei der GROB AG?

Mit dem kleinsten und dem grössten Zahnrad können wir nicht mithalten. Jedoch können wir mit unserem gut ausgewogen aufgestellten Maschinenpark eine Vielzahl von Zahnrädern herstellen. Das kleinste von uns produzierte Zahnrad hat einen Durchmesser von 8 mm und wird für ein Planetengetriebe im Maschinenbau gebraucht. Das Grösste wiederum – mit einem Durchmesser von 1,6 Meter – ist das Antriebszahnrad einer Reinigungsmaschine in der Medizinbranche.

Die Zukunft

Erst im Juli dieses Jahres wurde kommuniziert, dass ein Forschungsteam der Empa und der EPFL den kleinsten Motor der Welt entwickelt hat. Mit einer Grösse von einem Nanometer besteht er aus nur 16 Atomen. Aber hier bewegen wir uns bereits nahe an der Quantenwelt – ein interessantes Thema aber wohl ohne Zahnräder.

Unsere «Zahnrad»-Welt wird sicherlich bestehen bleiben – sei dies im Fahrzeugbau, dem Maschinenbau, dem Anlagen- und Apparatebau etc. Und wer weiss: vielleicht tritt bald wieder ein bestehender oder neuer Kunde mit einem innovativen Projekt an uns, bei dem er unsere fachliche Unterstützung bei der Entwicklung benötigt. Wir sind gespannt.

GROB AG Nebikon, Ursula Hofer