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rodriguez20217Titelstory

Die Dünnringlager von Rodriguez bieten einen kleinen Querschnitt bei sehr großem Bohrungsdurchmesser. Damit erlauben sie die kompakte, gewichtsparende Gestaltung von Lagern und gleichzeitig die Durchführung von Kabeln oder Wellen durch die Bohrung. Typische Einsatzgebiete finden sich in Halbleitertechnik, die Medizintechnik oder Robotik. Dort bewähren sich die schmalen Komponenten unter anderem in einem Laserroboter von Robot-Technology für die Bearbeitung von Kunststoffbauteilen und Dünnblechen.


Robot-Technology ist ein Lösungspartner rund um die robotergestützte Automatisierungstechnik im Bereich der Kunststoff- und Metallindustrie. Das Unternehmen hat sich auf einige Kernaufgabenstellungen wie das Laserschneiden von Kunststoffbauteilen, die Clipsmontage in Kunststoffbauteilen, den automatischen Klebebandauftrag sowie Kompaktzellen für unterschiedlichste Aufgabenstellungen spezialisiert. Ein Beispiel für die Lösungskompetenz des Unternehmens mit Sitz im unterfränkischen Kleinostheim ist der Laserschneidroboter der „Robocut“-Baureihe.

rodriguez10217„Laserroboter gibt es einige auf dem Markt, die einzigartige Kombination von Laser und Roboter erhalten Sie jedoch nur bei uns“, erläutert Stefan Maier, der Geschäftsführer von Robot-Technology. „Durch diese Kombination ist ein ideales Werkzeug zur Bearbeitung von Kunststoff- und Metallbauteilen entstanden.“ Als Basis wird ein ABB-Roboter vom Typ IRB 4400 verwendet, auf den die patentierte Laserachse aufgebaut ist. Der Laserroboter lässt sich mit unterschiedlichen Laserleistungen von 100 bis 1000 W ausrüsten. Damit eignet er sich für zahlreiche individuelle Aufgabenstellungen.

Der Haupteinsatzbereich des Laserroboters liegt im Beschnitt von Kunststoffverkleidungsteilen von Automobilen wie Säulenverkleidungen, Türmodulen, Kofferraumverkleidungen und Außenverkleidungsteilen. Hierbei können fast alle Kunststoffe, darunter PP, PE, ABS-PC, Plexiglas, TPO-Folien sowie jegliche Textilien mit bester Schneidqualität und hoher Geschwindigkeit beschnitten werden. Auch Materialkombinationen eignen sich für die Bearbeitung mit dem Laserroboter. Im Metallbereich lassen sich Stahlbleche bis 3 mm und Edelstahlbauteile bis 2 mm wirtschaftlich bearbeiten. „Die große Flexibilität des Laserroboters ermöglicht unseren Kunden ganz neue Möglichkeiten bei der Teilebearbeitung“, betont Stefan Maier.

Begrenzter Bauraum sucht dünne große Lager

Bei der Entwicklung des Laserroboters standen die Experten jedoch kurzzeitig vor einer Herausforderung, denn für die Kopfachse des Robocuts wurden spezielle Lager benötigt. Sie übernehmen die Lagerung der Antriebswelle und der drehbaren Außenglocke, die das Umschalten von Scanner- auf Düsenbetrieb ermöglicht.

„Die Scannerachse ist so konstruiert, dass auf der einen Seite die Getriebeseite liegt und auf der anderen Seite die Abtriebseite, die den Laseraustritt beinhaltet“, erläutert Stefan Maier. „Zudem ist die drehbare Glocke, die sich über die Roboterachse verdrehen und über einen Verrieglungszylinder umschwenken lässt, drehbar gelagert.“ So wird es möglich, den Roboter als Scannerroboter mit einem Bearbeitungsfeld von ca. 200 x 200 mm zu nutzen und als Düsenroboter mit integrierter Luftzuführung einzusetzen.

Die Herausforderung für die Lagertechnik lag im jeweils sehr begrenzten Bauraum. Aus diesem Grund benötigte man im Querschnitt sehr dünne Lager, die aber im Durchmesser relativ groß sein mussten. Zudem sollten die Lager möglichst robust sein – schließlich entstehen beim Laserschneiden sowohl Stäube als auch Gase, die sich funktionsmindernd auswirken können.

„Es gab auf dem Markt nicht viele Anbieter, die diese Kombination von Anforderungen erfüllen konnten“, erinnert sich Stefan Maier. Im Laufe der Recherche stießen die Ingenieure auf Rodriguez. „Wir vereinbarten eine persönliche Beratung und waren beeindruckt von den Möglichkeiten, die uns die Dünnringlager eröffneten.“

Dünnringlager als schlanke Platzsparer

Heute werden sowohl in der Antriebsachse als auch im Außenring des Robocuts jeweils zwei metrische Reali-Slim-Dünnringlager des Herstellers Kaydon verbaut. Diese hochqualitativen Lager werden in Deutschland exklusiv über den Eschweiler Antriebsspezialisten Rodriguez vertrieben. „Wenn jedes Gramm zählt und Miniaturisierung und Kompaktheit bei gleichzeitig großem Bohrungsdurchmesser im Fokus der Anwendung stehen, sind Dünnringlager die richtige Wahl“, erläutert Ulrich Schroth, Niederlassungsleiter Rodriguez Süd. „Sie werden generell viel in der Robotik eingesetzt – unter anderem in den Handachsen von Lackierrobotern in der Automobilindustrie.“

Jede Serie der Reali-Slim-Dünnringlager basiert auf nur einem Querschnitt, der auch mit steigendem Bohrungsdurchmesser konstant bleibt. Dank dieses konstruktiven Kniffs können Vollwellen durch Hohlwellen ersetzt werden. Der Innenraum der hohlen Welle bietet Raum für Komponenten wie Luft- oder Hydraulikleitungen, elektrische Verkabelungen oder Schleifringe.

Bei einer großen Zahl von Applikationen kann ein Vierpunkt-Reali-Slim-Dünnringlager sogar zwei Lager ersetzen. Das erlaubt eine kompaktere Bauweise und vereinfacht die Montage.

Kompakt und leichtgängig zugleich

rodriguez30217Der Automatisierer hat sich für Dünnringlager in metrischer Ausführung entschieden, die den Konstruktionsaufwand senken. Eine Umrechnung in metrische Maße ist nicht mehr erforderlich – das spart Zeit. Alle metrischen Dünnringlager sind wahlweise als Radial-, Schräg- oder Vierpunktlager lieferbar. „Wir sind sehr zufrieden mit unserer Wahl. Der wesentliche Vorteil liegt für uns natürlich in den kompakten Maßen“, so Stefan Maier. „Hervorzuheben ist aber auch, wie leichtgängig die Lager trotz der großen Durchmesser sind. Dadurch verlieren wir kein Drehmoment.“ Besonders beim Umschalten der Außenglocke des Robocuts ist eine Leichtgängigkeit extrem wichtig, da diese nur über einen Absteckbolzen realisiert wird.

Überzeugt ist Robot-Technology aber nicht nur von der Qualität und Funktionalität der Lager, sondern auch von der Zusammenarbeit mit Rodriguez: „Die technische Beratung war sehr hilfreich für uns. Bei einem ähnlichen Projekt würden wir jederzeit wieder mit Rodriguez zusammenarbeiten“, betont Stefan Maier. Der Lager- und Lineartechnikspezialist bietet seinen Kunden mit seinem weltweiten Service nicht nur umfangreiche Unterstützung bei der Neukonstruktion kundenspezifischer Anwendungen, sondern selbstverständlich auch bei der Verbesserung bestehender Konstruktionen. So wird sichergestellt, dass für jede Konstruktionsaufgabe der optimale Lagertyp ausgewählt wird.

Dünnringlager der Reali-Slim-Serie

Das Angebot von Rodriguez umfasst 250 unterschiedliche Dünnringlager der Reali-Slim-Serie in zölligen und metrischen Abmessungen. Dabei sind drei grundsätzlich unterschiedliche Typen verfügbar: Als Typ C werden einreihige Radialkugellager oder auch Rillenkugellager in konventioneller Auslegung zur Aufnahme radialer Lasten bezeichnet; ihre Aufnahmefähigkeit für axiale Lasten ist sehr begrenzt.

Typ A sind Schrägkugellager mit definiertem Druckwinkel und einen größeren Kugelsatz für die Aufnahme axialer Lasten in einer Richtung. Sie bieten eine erhöhte Tragfähigkeit und Steifigkeit und können zur Aufnahme von Kräften und Momenten in zwei Richtungen paarweise eingesetzt werden. Vierpunktlager werden als Typ X bezeichnet – sie können in vielen Anwendungen zwei Lager ersetzen. Daher werden sie überall dort eingesetzt, wo eine paarweise Anordnung von Typ A-Lagern nicht möglich ist.

Bild oben: Die Außenglocke des Robocuts ist drehbar gelagert; das ermöglich das Umschalten von Scanner auf Düsenbetrieb.

Die Autorin ist Julia Schneiders, Marketing + Sales Precision Bearings, Rodriguez GmbH, Eschweiler.

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