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antriebstechnik 11/2020

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antriebstechnik 11/2020

LINEARTECHNIK

LINEARTECHNIK KUGELGEWINDETRIEBE SPEZIELLER PRÜFSTAND SCHAFFT NEUE FAKTEN Laufeigenschaft, Positioniergenauigkeit und Lebensdauer entscheiden über die Qualität von Kugelgewindetrieben, entziehen sich aber präzisen Messpraktiken. Mit einem speziellen Prüfverfahren gelang es dem Unternehmen August Steimeyer diese Merkmale genauer zu bestimmen. Dipl.-Ing. (FH) Wolfgang Klöblen ist Entwicklungsleiter bei der August Steinmeyer GmbH & Co. KG, Albstadt Kugelgewindetriebe sind das zentrale Element in Linearantrieben für den allgemeinen Maschinen- und Apparatebau. Ihre Qualität ist entscheidend für die Positioniergenauigkeit und Zuverlässigkeit der Antriebe. Die kleinsten Kugelgewindetriebe sind Miniatur-Kugelgewindetriebe mit Spindeldurchmessern von lediglich 3 bis 16 mm. Sie kommen z. B. in der Halbleitertechnik in Achsen, die zur Inspektion von Wafern genutzt werden, oder in der Medizintechnik in Beatmungsgeräten und Dosiereinheiten sowie in der Messtechnik zur Positionierung von Sensoren in Vorschubachsen zum Einsatz. Doch auch in Roboter- und Handlingsystemen oder in der Luft- und Raumfahrt sind sie ein entscheidendes Antriebselement. SCHNELL, PRÄZISE ODER POSITIONIERGENAU? Je nach Einsatzgebiet müssen Kugelgewindetriebe dabei unterschiedlichen Anforderungen gerecht werden. So stehen bei der Handhabungstechnik hohe Geschwindigkeiten und Beschleunigungen und damit hohe Spindelsteigungen im Vordergrund. Die Positioniergenauigkeit ist bei dieser Art der Anwendung in der Regel von untergeordneter Bedeutung. Anders bei Einsätzen im Bereich Messtechnik: hier ist Präzision alles. In der Medizintechnik hängen im Zweifelsfall Leben von der einwandfreien Funktionsfähigkeit der Miniatur-Kugelgewindetriebe ab. Daher spielen hier neben hohen Genauigkeiten und einer großen Laufruhe vor allem 100-prozentige Verlässlichkeit und Sicherheit eine entscheidende Rolle. Anwendungen im Reinraum oder in der Luft- und Raumfahrt benötigen zudem spezielle Materialien. So müssen Spindeln und Muttern aus rostfreien und abriebarmen Stählen gefertigt sein. Auch Schmierstoffe sowie Abstreifer 52 antriebstechnik 2020/11 www.antriebstechnik.de

LINEARTECHNIK 01 Die Miniatur-Kugelgewinde - triebe sind in den Varianten der vier unterschiedlichen Mutterbauformen verfügbar: Anschluss gewindemutter, federvorgespannte Anschlussgewindemutter, Flanschmutter mit Abstreifern und Zylindermutter sind speziell auf die jeweilige Anwendung abzustimmen. Nur so kann die Funktion des Kugel gewindetriebes sicher, zuverlässig und dauerhaft sichergestellt werden. GEWINDE – GEROLLT ODER GESCHLIFFEN Die Spindeln der Kugelgewindetriebe verfügen wahlweise über gerollte oder geschliffene Gewinde. Die gerollten Ausführungen entsprechen den Genauigkeitsklassen T5 bis T10. Sie eignen sich damit für Standardansprüche. Bei besonders hohen Präzisionsanforderungen (Genauigkeitsklassen P1 bis P5) kommen geschliffene Gewinde zur Anwendung. Zudem wirkt sich auch die Spindelsteigung auf die Genauigkeit aus: je kleiner die Steigung, desto besser die theoretisch erreichbare Auflösung und damit die Präzision. Üblicherweise betragen die Steigungen von Miniatur-Kugelgewindetrieben 1 bis 2 mm. MINIATUR-KUGELGEWINDETRIEBE FÜR DEN HIGH-END-BEREICH Abhängig von Einbausituation und Anschlusskonstruktion werden die Spindeln der Kugelgewindetriebe mit unterschiedlichen Muttern kombiniert. Die August Steinmeyer GmbH & Co. KG mit Sitz in Albstadt ist Spezialist für die Entwicklung und Fertigung der präzisen und langlebigen Antriebselemente. Das Unternehmen fertigt vor allem Miniatur-Kugelgewindetriebe für den High-end-Bereich. Unter anderem hat Steinmeyer sechs verschiedene Mutter-Varianten im Programm, die auf den drei grundsätzlichen Bauformen Anschlussgewindemutter, Flanschmutter mit Abstreifern und Zylindermutter basieren. Die Zylindermuttern mit 4-Punkt-Kontakt und Einzelgangumlenkung ohne Abstreifer benötigen den geringsten Bauraum. Die Anschlussgewindemutter ist baugleich mit der Zylindermutter, verfügt aber zusätzlich über ein Gewinde und ist dadurch besonders einfach zu montieren. Die gängigste Muttern-Form ist die Flanschmutter mit 4-Punkt- Kontakt und Abstreifern. Sie entspricht der DIN/ISO und zeichnet sich durch ihre Austauschbarkeit aus. Steinmeyer hat sie in drei Varianten im Portfolio: mit Einzelgangumlenkung und Standardabstreifern sowie mit Stirndeckelumlenkung wahlweise ein- oder zweigängig. Sämtliche Muttern können vorgespannt oder mit Axialspiel montiert werden. Sie lassen sich wahlweise mit den beiden Spindeltypen aus dem Steinmeyer-Programm oder mit kundenspezifischen Spindelformen kombinieren. Zudem sind spezielle Miniatur-Kugelgewindetrieb-Ausführungen, z. B. für Reinrau- manwendungen oder für die Vakuumtechnik auf Wunsch ebenfalls realisierbar. POSITIONIERLÖSUNGEN MIT PFPE-SCHMIER- STOFF UND OBERFLÄCHENBESCHICHTUNG Die winzigen Kugelgewindetriebe aus Albstadt finden auch in den Positionierlösungen des Schwesterunternehmens Steinmeyer Mechatronik GmbH (STM), Dresden, Verwendung. So z. B. in Einheiten zum Verstellen von Linsen, die teilweise auch im Reinraum eingesetzt wer- ___________________________________________________________ DRIVEN BY A PASSION FOR SPEED SycoTec GmbH & Co. KG Telefon +49 7561 86-0 Wangener Straße 78 info@sycotec.eu 88299 Leutkirch www.sycotec.eu ___________________________________________________________________________

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