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Freitag, August 18, 2017
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Aktuelles über den Linearantrieb

Linearmotor, Elektromotor, Kugelgewindetrieb, Kugelumlaufspindel, Elektrozylinder

misumiFachartikel

Für die Umsetzung von Dreh- in Längsbewegungen bzw. umgekehrt liefert Misumi unterschiedlichste Ausführungen von Kugelgewindetrieben. Sie bestehen aus einer Gewindespindel, einer Kugelgewindemutter, in der die Kugeln integriert sind, sowie der Kugelrückführung. Diese ist in applikationsspezifischen Varianten verfügbar.



Kugelgewindetriebe sind die am häufigsten eingesetzten Gewindespindeln in Industrie- und Präzisionsmaschinen. Die als Antriebs- und Vorschubelemente eingesetzten Komponenten zeichnen sich durch reibungsarmen und exakten Lauf aus. Bei hoher Genauigkeit liegt der mechanische Wirkungsgrad bei bis zu 98 % gegenüber maximal 48 % beim Trapezgewindetrieb, der Umkehrwirkungsgrad bei Umwandlung einer Längsbewegung in eine Drehbewegung bei bis zu 85 %. Kugelgewindetriebe benötigen zudem ein geringes Antriebsmoment. Aus der verschleißarmen Rollreibung der kugelförmigen Wälzkörper resultieren eine hohe Lebensdauer, eine niedrige Eigenerwärmung und geringer Schmiermittelbedarf. Auch der in technischen Anwendungen häufig unerwünschte Stick-Slip-Effekt lässt sich aufgrund des niedrigen statischen und dynamischen Reibungskoeffizienten ausschließen.

Bedarfsgerechtes Angebot

Die Schwalbacher liefern Kugelgewindetriebe mit gerollten und geschliffenen Spindeln mit vielfältigen Gewindedurchmessern und Steigungen für diverse Vorschub-, Positionier- und Transportaufgaben sowie Anschluss- bzw. Umgebungskomponenten wie Fest- und Loslager, Distanzringe und -platten für Loslager sowie Lagerböcke, Abstützungen und Anschläge für Kugelgewindetriebe. Gerollte Kugelgewindetriebe mit den Präzisionsklassen C10 und C7 sind eine kostengünstigere Variante; geschliffene ermöglichen demgegenüber eine höhere Präzision – hier sind Ausführungen in den Klassen C7, C5 und C3 verfügbar. Die applikationsspezifische Wellenendenausführung bietet der anbieter durch das Feature „Konfigurierbare Komponenten“ an. Ob abgesetzt, abgesetzte Ringnut/Gewindebohrung/Schlüsselflächen, ein- oder beidseitig – Anwendern stehen vielfältige frei kombinierbare Formen zur Verfügung, die dem jeweiligen Einsatzzweck entsprechend maßgenau angepasst werden können. Im Hauptkatalog finden Anwender zu den einzelnen Komponenten spezielle Optionen zur Wellenendenausführung mit entsprechenden Detailzeichnungen.

Für Anwendungen mit Ansprüchen an besonderen Korrosionsschutz sind bestimmte Spindeltypen mit Low Temperature Black Chrome Plating verfügbar. Bei der LTBC-Beschichtungstechnologie mit Schichtstärken im µm-Bereich, die nach Bearbeitung der Welle aufgebracht werden, bleiben die Bauteilgeometrien unverändert und die Originaleigenschaften des Materials vollständig erhalten. LTBC-beschichtete Komponenten zeichnen sich durch eine optimierte Relation zwischen Härte und Elastizität aus; sie sind an der Oberfläche riss- sowie in hohem Maße wechselbiegefest. Die Schicht ist durch einen Diffussionsprozess unlösbar mit der Oberfläche verbunden. Die optimierten Rostschutzeigenschaften sind über 10 Jahre gewährleistet.

Eine Frage des Führungsstils

Kugelgewindemutter-Systeme ermöglichen mit im Gewindeprofil der Welle laufenden Rollkörpern die Linearbewegung entlang der Spindel. Hierfür sind die Mutterkörper mit eingearbeiteten Kugelumläufen und Rückführungen ausgestattet. Sie werden der Kugelumlenkung entsprechend mit unterschiedlichen Vorteilen im Hinblick auf Bauart und Leistungsfähigkeit in unterschiedliche Typen eingeteilt:Misumi1

  • Mit außen am Muttergehäuse fixierter Rückführhülse bzw. einem Umlenkrohrsystem (Return tube method) aus Stahl ist die am häufigsten zum Einsatz kommende, vergleichsweise wirtschaftliche Variante. Auch aufgrund der einfachen Montage eignet sie sich für die Verwendung in Serienfertigungen bzw. Massenproduktionen. Das Rohr bildet zusammen mit dem Kugelkanal zwischen Gewindemutter und Spindel einen geschlossenen Kreislauf für die abrollenden Kugeln.
  • Die Ausführung mit Umlenkstück (Guide plate method) ist die etwas kompakter bauende Version. Die Führungsplatte erfüllt eine ähnliche Funktion wie das Umlenkrohr, diese Bauart der Kugelrückführung ermöglicht aber etwas geringe Abmaße der Gewindemutter.
  • Der Deflektortyp (Flop-over method) mit zwei kürzeren Kugelreihen ist der kompakteste Muttertyp. Hier rollen die Kugeln über die Laufrille der Spindel ab und werden über eine im Mutterzylinder integrierte Deflektorumlenkung zurückgeführt.
  • Die Endkappenumlenkung ist für schnell laufende Muttern mit großer Steigung in Anwendungen mit höheren Drehzahlen am gebräuchlichsten. Über die Laufrille der Spindel rollen die Kugeln ab, bis sie durch Bohrungen in den Endkappen in ihre ursprüngliche Position zurück- und der Laufrille erneut zugeführt werden.

Der aktuelle Hauptkatalog ist bis Ende 2010 gültig.


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Do Sep 07 Kompakt Forum: Programmierbare Automatisierungslösungen Veranstalter: Mitsubishi Electric
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