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antriebstechnik 1-2/2015

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DICHTUNGSTECHNIK I

DICHTUNGSTECHNIK I SPECIAL Kein Durchkommen für Schmutz und Flüssigkeiten Berührungslose Labyrinthdichtungen sorgen für absolute Dichtheit Manfred Elbacher Wenn es um die Abdichtung von Spindellagern geht, werden viele Hersteller erfinderisch. Es gab bislang keine Standardlösung und so entstanden oftmals unter großem Aufwand selbstgebaute Dichtungslösungen. GMN will hier mit seinen berührungslosen Labyrinthdichtungen Abhilfe schaffen. Dipl.-Ing. Manfred Elbacher, Bereichsleiter, GMN Paul Müller Industrie GmbH & Co. KG in Nürnberg Um die globale Wettbewerbsfähigkeit aufrecht zu erhalten, müssen die Produktivität einer Werkzeugmaschine sowie die Qualität gefertigter Werkstücke stetig gesteigert werden. Darüber hinaus treten im Zuge des stärkeren Umweltbewusstseins Forderungen nach höherer Energieeffizienz sowie besserer Umweltverträglichkeit des Bearbeitungsprozesses immer mehr in den Vordergrund. Aus diesen Rahmenbedingungen lassen sich konkrete Anforderungen an moderne Werkzeugmaschinen und deren Lagerung und Abdichtung ableiten. Eigenbau ade Für den Schutz der Spindellager gegen Verunreinigungen und Kühlschmierstoffe gibt es keine Standardlösung. Abgedichtete bzw. gedeckelte Spindellager bieten eine Lösung, sie können aber in vielen Fällen wegen der geringeren Tragzahl ebenso wenig eingesetzt werden, wie Video: herkömmliche berührende Systeme. Daher betreiben viele Hersteller mit selbstgebauten Labyrinthdichtungen – oftmals mit Sperrluftunterstützung – großen Aufwand, um zu einer zuverlässigen Abdichtung zu kommen. GMN hat sich mit dieser Aufgabenstellung auseinander gesetzt. Das Ergebnis: die Labyrinthdichtung, Baureihe CF. Das Labyrinthprofil der Dichtung besteht aus einer optimierten Abfolge von Radial- und Axialspalten, die das Überwinden des Labyrinths erschweren und durch Ausnutzung der Fliehkraft in der Rotation eine rückfördernde Wirkung entfalten. Eine Fangrinne am Ende des Labyrinths sorgt für hohe Dichtheit – auch bei stehender Welle. Höhere Steifigkeit der Spindel Bei einem Versuch ohne Sperrluft erzielte die Labyrinthdichtung sowohl im Stillstand als auch in der Rotation absolute Dichtheit. Zur Überprüfung wurde der Dichtspalt mit einer öligen Emulsion mit 6 bar Druck aus nächster Nähe direkt beaufschlagt. Neben der Dichtwirkung standen bei der Entwicklung auch immer die konstruktiven Randbedingungen eines Spindellagers im Fokus: Die Labyrinthdichtung wird aus einem Nitrierstahl gefertigt, gehärtet und plangeschliffen und kann direkt im Pressverbund neben dem Spindellager angeordnet werden. Die Vorspannkraft des Spindellagers kann somit direkt über die Dichtung auf das Lager aufgebracht werden. Darüber hinaus kommt die Produktneuheit in allen Abmessungen mit einer Baubreite von nur 6 mm aus. Durch diese kompakte Lösung kann der Lagerabstand vergrößert und so die Steifigkeit der Maschinenspindel erhöht werden. 56 antriebstechnik 1-2/2015

01 Baureihe CF 60 / 619 aus Nitierstahl gefertigt, gehärtet und plangeschliffen im Standard Die Montage und Ausrichtung der Labyrinthdichtung gestaltet sich nutzerfreundlich: Innen- und Außenring werden mit einer Montagehilfe gemeinsam neben dem Lager eingepresst. Die beiden Ringe sind somit mittig zueinander ausgerichtet und haben keinerlei Kontakt oder Berührung. Ein weiteres wichtiges Merkmal ist die hohe axiale Beweglichkeit von 0,5 mm in jede Richtung – daraus ergibt sich ein Axialspiel von 1 mm. Abmessungen und Einbautoleranzen der CF-Labyrinthdichtung orientieren sich an den Abmessungen der abzudichtenden Spindellager. Verfügbar sind derzeit in der 60er (bzw. 70er) Lagerreihe die Baugrößen 6004 bis 6020 sowie in der 619er (bzw. 719er) Lagerreihe die Abmessungen 61908 bis 61916. Auch eine Variante aus Aluminium in den Abmessungen der Lagerreihe 62 zur Abdichtung von Standard-Rillenkugellagern ist verfügbar. In dieser Ausführung sind die Planflächen nicht geschliffen. Effizient, verschleißfrei, kompakt Neben den beschriebenen Eigenschaften bietet die CF-Labyrinthdichtung die gleichen Vorteile, die traditionelle berührungslose Dichtungen auszeichnen: Keine Reibung führt zu optimaler Energieeffizienz, da keinerlei Verlustleistung oder Wärmeentwicklung im Betrieb der Dichtung entsteht. Darüber hinaus ermöglicht die Verschleißfreiheit eine unbegrenzte Lebensdauer. Die Dichtung bietet eine Lösung zur kompakten und wirkungsvollen Abdichtung von Spindellagern und damit eine Alternative zu abgedichteten Spindellagern und Eigenkonstruktionen. Die Chance zur Einsparung von Sperrluft und zur Verlängerung von Wartungsintervallen bietet zudem wirtschaftliche Vorteile. www.gmn.de Fokussierte Thementage Sensorik und Messtechnik für Antriebssysteme Effizient produzieren - Schnell reagieren - Vernetzt agieren 19. und 20. März in Nürnberg In Kooperation mit: In der modernen Automatisierungstechnik sind Sensorik und Antriebstechnik längst zu einer Einheit zusammengewachsen. Nur durch weitere, innovative Nutzung der Synergien können künftige technische Herausforderungen bewältigt werden. Die Fokussierten Thementage zeigen Ihnen, wie Antriebe, Sensorik und Messtechnik die Gesamtperformance für Produktivität und Zuverlässigkeit sicherstellen. Die Anwendungen rund um die Sensorik und Messtechnik sind sehr vielfältig. Einige Beispiele sind: • Zustandsüberwachung von Maschinen und Anlagen • Sicherstellung von Material- und Transportströmen • Antriebssynchronisation von mehrmotorigen Maschinen und Anlagen Melden Sie sich online an unter: www.ama-weiterbildung.de Dort finden Sie auch weitere Informationen und das komplette Tagungsprogramm. 02 Baureihe CF 62 aus Aluminium im Standard (auch in anderen Werkstoffen erhältlich) AMA Weiterbildung GmbH Mengendamm 12 30177 Hannover Tel.: +49 (0) 511 300344-90 info@ama-weiterbildung.de

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