Er muss alle Technologien kennen, die bei der Herstellung von Zahnrädern zum Einsatz kommen, da sie sich auf deren Tragfähigkeit und Festigkeit auswirken. Auch die genaue Vermessung der Verzahnung spielt eine wichtige Rolle. Und natürlich bleibt die Konstruktion selbst ein wesentlicher Bestandteil. Der Getriebeentwicklungsingenieur Jaroslav Prokop und seine Kollegen sind nicht nur für die Getriebe der Škoda Fahrzeuge zuständig, sondern entwickeln auch Getriebe für Verbrennungsmotoren, die sich in Dutzenden von Modellen von sieben Marken der VW-Gruppe finden.
Die Technik liegt ihm buchstäblich im Blut. Sein Vater und sein Großvater arbeiteten beide bei Škoda, und auch seine Frau hat Maschinenbau studiert. Und ihr Großvater arbeitete ebenfalls bei der tschechischen Automarke, in der Ära von Modellen wie dem Spartak (hergestellt von 1955 bis 1959). Das Schicksal lenkte dann auch die Karriere von Jaroslav Prokop in die gleiche Richtung. Er erinnert sich: „Nach dem Abschluss der höheren Industrieschule in Mladá Boleslav und einem anschließenden Studium der Wirtschaftswissenschaften und der Informatik wechselte ich in die Werkstatt für mechanische Werkzeuge im Hauptwerk, wo ich an Maschinen zur Herstellung von Getriebeteilen tätig war. Um die Jahrtausendwende begann ich in der Verzahnungsmessstelle zu arbeiten. Dort kam ich zum ersten Mal mit dem in Berührung, was ich heute noch mache.“
Getriebeentwicklungsingenieur Jaroslav Prokop
Die spannende, komplexe und komplizierte Welt des Getriebes faszinierte ihn. Im Jahr 2004 wechselte er in die Entwicklung, wo er sich aus konstruktiver Sicht auch mit der Getriebemontage, der Bearbeitung von Getriebekomponenten und dem Gießen von Getriebegehäusen befasste. Nach und nach begann er jedoch, sich auf die Verzahnung zu konzentrieren. Zu diesem Zweck studierte er an der Technischen Universität in Liberec und promovierte später an der Technischen Universität in Ostrava.
Verzahnungsarbeiten
Vor vielen Jahren war die wichtigste Technologie bei der Herstellung von Zahnrädern das Schaben, der letzter Zerspanungsvorgang vor dem Härten des Zahnrads. Zu diesem Zweck kam eine Schleifscheibe zum Einsatz. Dabei handelt es sich um ein Präzisionszahnrad mit einer großen Anzahl von Zähnen – etwa viermal so viel wie das zu bearbeitende Zahnrad – mit quer verlaufenden Schneidkanten. Diese Technik, bei der die größere Scheibe die kleinere bearbeitet, hat den Vorteil, dass sie feinere Resultate ermöglicht als das Fräsen. Das Manko ist, dass sich die so präzise bearbeiteten Zähne nach dem anschließenden Härten verformen. Diese Produktionsmethode ist daher für die endgültige Verzahnung nicht so präzise, wie es bei den leistungsstärksten Motoren erforderlich ist.
Bei der Herstellung von Zahnrädern wird heute das Schleifen eingesetzt, das eine höhere Präzision ermöglicht.
Aus diesem Grund hat die Automobilindustrie begonnen, die Technik des Schleifens am gehärteten Zahnrad anzuwenden. Dadurch werden Ungenauigkeiten, die durch die Bearbeitung vor der Wärmebehandlung entstehenden, sowie währenddessen auftretende Verformungen beseitigt. Das Ergebnis sind eine bessere Oberflächenqualität und eine präzisere Zahnform als beim Wälzfräsen oder Fräsen. Die Technologie des Zahnradschleifens wird vor allem für gehärtete Präzisionszahnräder verwendet, die größeren Belastungen standhalten können.
„Seit etwa 2004 wird das Power Honen eingesetzt“, sagt Jaroslav Prokop. „Diese Endbearbeitungstechnologie gewährleistet eine gleiche hohe Oberflächenqualität und Zahnformgenauigkeit wie das Schleifen. Außerdem ermöglicht es die Bearbeitung von Zahnrädern, die sich aufgrund der komplexen Form des Bauteils nicht schleifen lassen.“, Und Prokop ergänzt: „Der Wechsel vom Schaben zum Honen erfolgte aufgrund der Notwendigkeit, die Getriebeverzahnung zu stärken. Grund dafür waren die gestiegenen Anforderungen an die Motoren – sie wurden kleiner, aber ihr Drehmoment stieg, während das Getriebe gleich blieb.“
Jaroslav Prokop ist seit zwei Jahrzehnten Getriebespezialist.
Nach zwanzig Jahren Arbeit in der Verzahnungsbranche arbeitet Jaroslav Prokop heute mit einem großen Team von Experten zusammen. Dabei handelt es sich jedoch nicht um ein traditionelles oder festes Team: Die Teammitglieder, mit denen er zusammenarbeitet, treffen sich oft überhaupt nicht. Es sind Experten, die an verschiedenen Projekten, Getriebekonstruktionen und -technologien arbeiten, und Jaroslav Prokop bringt sein Know-how in den Prozess ein. Derzeit arbeiten sie gemeinsam an der Entwicklung von Verzahnungen mit wesentlich geringerer Zahnoberflächenrauheit, die mit den vorhandenen Werkzeugen und Technologien hergestellt werden können. Sie versuchen, die mechanischen Reibungsverluste im Getriebe zu verringern und gleichzeitig die Tragfähigkeit der Verzahnung zu erhöhen.
Getriebesysteme für Indien und Vietnam
Ein weiterer Bereich, an dem er und seine Kollegen derzeit intensiv arbeiten, sind die Getriebe für eine bestimmte Baureihe von Verbrennungsmotoren. Denn Škoda liefert nicht nur Getriebe für Drei- und Vierzylinder-Benzinmotoren mit einem Hubraum von 1,0 bis 1,6 Litern, sondern hat auch deren Entwicklung für die gesamte VW-Gruppe übernommen.
Die Arbeit des Teams von Jaroslav Prokop wird sowohl in Škoda Modellen als auch in der gesamten Volkswagen-Gruppe eingesetzt.
Die Art und Weise, wie sie genutzt werden, ist von Land zu Land und von Markt zu Markt unterschiedlich. „Die Fahrer in Indien haben zum Beispiel eine sehr spezifische Art, das Getriebe zu nutzen – nämlich viel intensiver als in Europa“, so Jaroslav Prokop. „Wir beginnen auch, uns mit dem vietnamesischen Markt zu befassen, wo wir wieder eine andere Art der Getriebenutzung erwarten. Dafür werden wir direkt in Mladá Boleslav zuständig sein, und zwar auch für die Verzahnung der Getriebe. Deshalb bauen wir unser Wissen in diesem Bereich ständig aus und verbessern die von uns eingesetzten Werkzeuge und Simulationen. In diesem Bereich sind unsere Techniken auf dem neuesten Stand, sodass wir schnell und flexibel auf die spezifischen Bedürfnisse des jeweiligen Marktes reagieren und gegebenenfalls auch neue Getriebe entwickeln können.“.
