Industrie aktuell

Linearantriebe: mechanisch und elektrisch

EichenbergerEichenberger stellt Nischenprodukte her: In der Schweiz ist EAG der einzige Hersteller von gerollten Kugelgewindetrieben, weltweit einer der wenigen Produzenten von Steilgewindespindeln. Seit Jahrzehnten hat sich die Technologie von Eichenberger im Seilbahnbau bewährt: das Rollen der Gewinde der Aufhängbolzen für tausende von Seilbahngondeln. Diese Technik hält nun auch im Bereich des «normalen» Kugelgewindetriebes Einzug wie das Beispiel Hightech-Strickmaschinen zeigt:

Im Gegensatz zum Handsticken werden bei der Stickmaschine nicht die Nadeln, sondern die ganze Stoffbahn verfahren. Der Grund: Um den gespannten Stoff in der X- und  Y-Achse zu verschieben braucht es nur eine Bewegung. Wollte man tausende von Sticknadeln steuern, wären dazu tausende von Verstellantrieben nötig. Konkret heisst das, die Stoffbahn wird mit hoher Geschwindigkeit und Präzision hin und her sowie auf und ab bewegt. Bei der 1-Stock–Stickmaschine «Epoca 04» ergeben diese sogenannten Gatterbewegungen, die für die Stoffpositionierung verantwortlich sind, höchste Stickqualität.

Für den Antrieb sprachen die Faktoren Genauigkeit, Einfachheit sowie Kosten und Robustheit für einen Kugelgewindetrieb (KGT), vor allem für den vertikalen Verfahrweg. Aus diesen Gründen wurde der Kugelgewindetrieb (KGT 25 x 25) mit vier Kugelrückführungen gewählt. Der Einbau der Spindel ist einfach: Das Getriebe ist im Mutternkörper integriert. Das Umsetzen der Dreh- in eine Längsbewegung erfolgt genau und spielfrei.

Doch ein «gewöhnlicher» KGT von über 2 m Länge würde die geforderte Spielfreiheit nicht erreichen. Denn die Mutter hat immer ein gewisses Spiel, so will es die Physik. In den meisten Anwendungen ist dies unerheblich. In speziellen Fällen wirkt sich dieses Spiel aber verheerend aus. So auch in der Stickmaschine: Zum Verschieben der Stoffbahn fährt die Spindelmutter hoch – doch etwas zuviel, die Steuerung „sagt“: zwei Mikro-Teilschritte zurück. War zuviel «Spiel im Spiel», gehen die Rückschritte ins Leere. Die Folge ist ein unbrauchbares Muster. Besonders würde dies beim Umkehren der Bewegungsrichtung ins Gewicht fallen. Treten dazu beim Verfahren der Mutter in der Y-Achse Beschleunigungen von über 1 g auf, flattert die Mutter auf der Spindel.

Um dieses Spiel aufzuheben hat man nicht auf das übliche System mit zwei gegeneinander verspannten Muttern zurückgegriffen, sondern setzt eine Sonderkonstruktion ein: Eine Einzelmutter, die eine sehr kurze Bauweise mit hoher Steifigkeit vereint. Die Vorspannung wird dabei über ein spezielles Gewindeprofil auf gotischer Basis an der Spindel erzeugt.


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