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antriebstechnik 8/2019

antriebstechnik 8/2019

SPECIAL: ANTRIEBE FÜR

SPECIAL: ANTRIEBE FÜR WERKZEUGMASCHINEN aber auch flüssigkeitsdicht, sodass kein Schmiermittel verloren geht. Von Vorteil sind zudem der gute Wirkungsgrad und die hohe Steifigkeit durch den Zweipunktkontakt, die vergleichsweise einfachere Fertigung gerade bei sehr langen Muttern bzw. bei großem Steigungswinkel und die leichte, stufenlose Einstellbarkeit der Vorspannung ohne Kugelwechsel. Gegenüber der Einzelmutter ist die Bauform allerdings größer. Wenn eine besonders hohe Qualität und Zuverlässigkeit gefragt ist, empfiehlt Steinmeyer die ETA+ Muttertechnik. Diese Ausführung zeichnet sich durch einen verbesserten Wirkungsgrad, eine verringerte Reibung und Geräuschentwicklung sowie eine erhöhte Steifigkeit aus. Ein ETA+ Kugelgewindetrieb erreicht so eine deutlich bessere Dynamik gegenüber konventionellen Doppelmuttern und auch die Positioniergenauigkeit einer Vorschubachse kann gesteigert werden. Somit trägt die ETA+ Technik zu einer wesentlich längeren Lebensdauer eines Kugelgewindetriebs bei. Häufig eingesetzt wird diese Ausführung z. B. in hochdynamischen Bearbeitungszentren. Kugelgewindetrieb-Muttern werden vorgespannt, um vor allem höhere Positioniergenauigkeiten, eine bessere Steifigkeit und größere Verfahrgeschwindigkeiten bei Vorschubachsen zu erreichen. Nur so sind bei Werkzeugmaschinen Bearbeitungen möglich, die die erforderlichen Genauigkeiten, Spantiefen usw. bei minimalen Nebenzeiten (z. B. für HSC-Bearbeitung) erreichen. Die Vorspannungsart variiert je nach Anwendung. Möglich sind Vorspannungen über Kugelübermaß, Unilock-Verbindung, Federvorspannung, Steigungsversatz und Teilungsversatz in Kombination mit Kugelübermaß. BESTE LAUFEIGENSCHAFTEN Steinmeyer fertigt drei verschiedene Umlenkungsarten. Bei vielen Größen ist die Umlenkung nicht wählbar, da sie durch konstruktive Gegebenheiten festgelegt wird. Bei bestimmten Größen kann die Art der Umlenkung je nach Anwendung bestimmt werden. Für kleinere Steigungen, z. B. in Positionierachsen, wird das System der internen Kugelrückführungen empfohlen, so können auch bei oszillierender Bewegung beste Laufeigenschaften erreicht werden. Verschleiß und Variation des Reibmoments werden reduziert. Bei großen Steigungen empfiehlt Steinmeyer die externe Umlenkung der Kugeln – d. h., die Rückführung der Kugeln über die gesamte Mutternlänge: Damit werden höchste Verfahrgeschwindigkeiten bei minimaler Erwärmung erreicht. Die speziell für jede Größe individuell ausgelegten Umlenkstücke leiten die Kugeln stoßfrei in den Rückführkanal. Deren Geometrie wird exakt zur Reibungsminimierung ausgelegt. Bei Steinmeyer werden die Kugelgewindetriebe bereits ab Werk vorgeschmiert. Dafür werden Mineralöle oder Wälzlager-Schmierfette mit verschleißmindernden Zusätzen verwendet. Zur Berechnung der Schmierung wird der Verschmutzungsgrad durch die Umgebungsmedien – vom Reinraum bis hin zur Keramikbearbeitung – definiert und die Dynamik der Anwendung sowie die Art des Abstreifers miteinbezogen. Hochdynamische Antriebe erfordern z. B. mehr Öl mit geringerer Viskosität, Standardanwendungen eher weniger, dafür zähflüssigeres Öl. Bei der Verwendung von Doppelabstreifern reduziert sich die Ölmenge auf etwa die Hälfte des angegebenen Wertes. Für Werkzeugmaschinen empfiehlt der Hersteller Sonderabstreifer bzw. sogenannte Doppelabstreifer, die sowohl grobe Schmutzpartikel wie Späne zuverlässig entfernen als auch Stäube am Eindringen in die Mutter hindern. TOLERANZEN EINHALTEN FÜR EINE LANGE LEBENSDAUER Anhand von Daten u. a. zu Belastungen, Drehzahlen, Bearbeitungskräften und Verfahrgeschwindigkeiten einer Maschine, kann die Lebensdauerberechnung für einen Kugelgewindetrieb erfolgen. Die in der ISO3408 beschriebene Berechnung der Lebensdauer eines Kugelgewindetriebes basiert auf der Annahme, dass Materialermüdung das ausschlaggebende Kriterium ist. Diese Berechnung ist strenggenommen jedoch nur ein Teil der Lebensdauer. Denn bei vielen Kugelgewindetrieben ist der Verschleiß wesentlich relevanter als die Materialermüdung. Deshalb muss sowohl die Vorspannung als permanente Last – vor allem bei hohen Eilganganteilen – als auch äußere Einflüsse wie Schmierung, Verschmutzung, Temperaturbereich, einzuhaltende Einbautoleranzen und Laufgenauigkeit berücksichtigt werden. Die ursprüngliche Theorie wurde deshalb basierend auf den Vorgaben der DIN 69051/ISO3408 erweitert. „Wir empfehlen, beim Einbau von Kugelgewindetrieben bestimmte Lagetoleranzen einzuhalten“, so Gühring. Die Parallelität zwischen Führung und Kugelgewindetriebachse sowie die Rechtwinkligkeit bei der Mutternbefestigung gewährleisten, dass die Antriebseinheit nicht verspannt und eine längere Lebensdauer erreicht wird. Fluchtungsfehler können zu vorzeitigem Ausfall des Kugelgewindetriebes führen. Nach der Montage ist sicherzustellen, dass sich der Kugelgewindetrieb je nach Vorspannung in allen Positionen leichtgängig bewegen lässt. Befindet sich die Mutter am äußersten Punkt der Spindel bzw. möglichst nahe am Lager, können eventuelle Verspannungen am besten festgestellt werden. EMO 2019: Halle 7, Stand C24 Fotos: Aufmacher: Fotolia; Einlinker, 01– 03: August Steinmeyer GmbH & Co. KG www.steinmeyer.com DIE IDEE „Der Werkzeugmaschinenbau stellt hohe Anforderungen an Zuverlässigkeit, Belastbarkeit und Genauigkeit. Je nach Applikation müssen die Kugelgewindetriebe individuellen Anforderungen entsprechen. Um das bestmögliche Produkt zu liefern, werden alle Anforderungskriterien geprüft. Darauf basierend setzen wir den Kugelgewindetrieb zusammen und passen verschiedene Komponenten, zum Beispiel Muttern, Schmierung und Abstreifer, an. Abschließend werden die Kugelgewindetriebe an haus eigenen Prüfständen getestet.“ Wolfgang Klöblen, Entwicklungsleiter, August Steinmeyer GmbH & Co. KG 76 antriebstechnik 2019/08 www.antriebstechnik.de

WENIGER ROLLWIDERSTAND, GLEICHE TRAGFÄHIGKEIT Die Intralogistikrolle von Faigle für Paket- und Gepäcksortieranlagen hat ein spezielles Dämpfungssystem, das Vibrationen abfängt. Dadurch besitzen die Rollen eine hohe Laufruhe – eine Voraussetzung für den schonenden Transport sensibler Waren. Die Lauf- und Führungsrolle ist schmaler als ihr Vorgängermodell und besitzt einen dünneren Laufbelag – das minimiert den Rollwiderstand. Hierfür wurde ein Polyamid-Tragkörper mit einer Laufbandage aus dem Hochleistungsmaterial PAS-PU TCS kombiniert. Bei reduzierter Breite ist der Polyamid-Tragkörper ebenso trag- und belastungsfähig wie die bisherige Rolle. Der langlebige Laufbelag zeichnet sich aus durch hohe Abriebfestigkeit und einen minimierten Druckverformrest. Abplattungen nach längerem Anlagenstillstand, etwa während des Wochenendes, werden reduziert. Dadurch sinkt der Energiebedarf beim Anfahren der Anlage. Alle verwendeten Materialien lassen sich auch elektrisch leitfähig ausstatten. www.faigle.com BERECHNUNGSAUFGABEN LOCKER GELÖST GWJ hat eine neue Version ihrer Systemberechnungsanwendung für den Maschinen- und Getriebebau vorgestellt. Hierbei können Radkörper von Stirnrädern nun als 3D-elastische Bauteile berücksichtigt werden. Die 3D-Geometrien lassen sich entweder über Polygonzüge definieren oder via 3D STEP/IGES direkt importieren. Dabei ist es auch möglich, Kräfte und Lager direkt an 3D-elastischen Bauteilen zu definieren. Zudem lassen sich in der erweiterten Wälzlagerberechnung jetzt auch elastische Lagerringe verwenden, sodass eine noch detailliertere Untersuchung der Wälzlager möglich ist. Angeboten werden ferner das neue REXS-Austauschformat für Getriebesysteme, welches von der FVA entwickelt wird, sowie zusätzliche Ergebnistabellen im XLS- und XLSX-Format. Auch Nadellager des Typs HK und BK sind verfügbar. Bei den Lagerdatenbanken wurden die SKF-Lagerdaten aktualisiert und neue Lagerdaten von Schaeffler (INA/FAG) aufgenommen. www.gwj.de DATENPROTOKOLLIERUNG MIT ECHTZEITSTEMPEL Die Frequenzumrichter VLT Automation Drive, HVAC Drive, Aqua Drive und Refrigeration Drive von Danfoss gibt es optional mit einer Datenprotokollierung mit Echtzeitstempel. Die VLT Real-time Clock MCB 117 zeigt den genauen Fehlerzeitpunkt an, wodurch sich Rückschlüsse auf die Hintergründe des Ereignisses ziehen lassen. Bei bestehenden Geräten kann die Option in den D-Steckplatz nachgerüstet werden. www.danfoss.de/drives NEUES SCHIRMKONZEPT FÜR ERHÖHTE ÜBERTRAGUNGSQUALITÄT MARKTPLATZ Mit der neuen Advanced Shielding Technology adressiert Phoenix Contact eine sichere und zuverlässige Schirmanbindung. Diese wird erreicht, indem flüssiges Metall im Fertigungsverfahren eine lückenlose Einheit von Schirmgeflecht und Leitung bildet. Auf diese Weise soll die Übertragungsqualität von Daten, Signal und Leistung mit konfektionierten Steckverbindern auch unter extremen Umweltbedingungen gesteigert werden können. Durch eine großflächige Verbindung von Schirmgeflecht und Stecker erfolgt auch im Kurzschlussfall eine nur geringe Erwärmung, sodass der Stromfluss gesichert bleibt. Advanced Shielding Technology von Phoenix Contact ist EMV-sicher und widerstandsfähig gegen transiente Überspannungen durch Schaltvorgänge induktiver Lasten. Auch bei hohen mechanischen Belastungen, wie Schock und Vibration oder Blitzströmen bis 20 kA, sind die Steckverbinder Angaben zufolge sicher geschirmt. www.phoenixcontact.com __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ ________________________________________________________ ________________________________________________________ Halle 8 Stand C22 SycoTec GmbH & Co. KG Telefon +49 7561 86-0 Wangener Straße 78 info@sycotec.eu ________________________________________________________ 88299 Leutkirch www.sycotec.eu ________________________________________________________ __________________________________________________________________________

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