Kugelgewindetriebe für Sonderanwendungen

Überblick über Kugelgewindetriebe für Sonderanwendungen

Außerhalb der Standardanforderungen sind A.MANNESMANN Kugelgewindetriebe für die unterschiedlichsten Sondereinsätze konzipierbar. Als Hersteller mit umfangreichen Produktionsmöglichkeiten sind wir in der Lage, Kugelgewindetriebe von dem Anforderungsprofil des Einsatzbereiches her komplett individuell zu entwickeln und zu fertigen.

Außergewöhnliche Einbauumgebungen und Einsatzbedingungen erfordern auch außergewöhnliche Kugelgewindetriebe, damit in allen Betriebsphasen eine ausreichend hohe Funktionssicherheit erreicht werden kann. Sind es üblicherweise Späne, Schmutz und Kühlschmierstoffe, die einen Kugelgewindetrieb stark beeinträchtigen können, so kommen hier zusätzliche Einflussgrößen hinzu.

Kugelgewindetriebe für Sondereinsätze werden häufig in folgenden Bereichen eingesetzt:

Beispiele von Kugelgewindetrieben für Sonderanwendungen:

Korrosionsbeständige Kugelgewindetriebe

Ist die übliche Korrosionsbeständigkeit von nitrierten Kugelgewindetrieben nicht ausreichend, so können die Spindeln und die Muttern auch z. B. aus Cronidur oder mit einer korrosionshemmenden Beschichtung hergestellt werden. Um auch bei den Kugeln einen Korrosionsschutz zu erhalten, bestehen diese entweder aus Hartmetall oder aus Keramik.

Hybride Kugelgewindetriebe

Keramikkugeln kommen auch bei hybriden Kugelgewindetrieben zum Einsatz. Sie werden in einer Kombination mit stählernen Muttern und Spindeln montiert. Der besondere Vorteil von Hybrid-Kugelgewindetrieben liegt sowohl in der Leichtgängigkeit als auch in der Unempfindlichkeit bei Schmierstoffmangel.

Die Kugelgewindetriebe arbeiten dabei fast ausschließlich im Bereich der Haftreibung und der Grenzschmierung. Da in diesem Arbeitsbereich das Losbrechmoment wirksam ist, müssen diese Kugelgewindetriebe extrem reibungsarm ausgeführt werden. Besondere Kugelrückführsysteme, spezielle Kugelanordnungen und genau abgestimmte Laufstrategien ermöglichen auch bei Kurzhub- oder Oszillationsanwendungen eine hohe Betriebssicherheit.

Kugelgewindetriebe mit Minimalmengen-Schmierung

Die Funktionssicherheit und Haltbarkeit eines Kugelgewindetriebes ist im besonderen Maße von der Schmierung abhängig. Wegen der geometrischen Verhältnisse der Gewindespirale eines Kugelgewindetriebs ist eine hermetische Abdichtung zwischen Mutter und Spindel prinzipiell nicht gegeben. Es erfolgt stets ein geringer Schmierstoffaustrag, der ausgeglichen werden muss. Mit einer kontinuierlichen Schmierstoffversorgung, wie z. B. einer Öl-Luft-Minimalmengen-Schmierung, ist oftmals eine höhere Betriebssicherheit zu erreichen. Der ausströmende Luftstrom schützt die Mutter dabei auch vor von außen eindringender Verunreinigung. Durch die bedarfsgerechte Dosierung wird gleichzeitig die kontinuierlich zugeführte Schmierstoffmenge reduziert. Da der Aktionsbereich in der Mutter bei einer Öl-Luft-Schmierung begrenzt ist und das zerstäubte Gemisch gezielt und ausreichend dosiert an die Kontaktstellen der Kugeln gelangen kann, sind besondere Maßnahmen zur optimalen Schmierstoffzuführung im Inneren der Mutter erforderlich.

Gekühlte Kugelgewindetriebe

Auch wenn die Reibung bei Kugelgewindetrieben sehr gering und die Verlustleistung minimal ist, so entsteht trotzdem Wärme (ca. 100 bis 200 W Reibungswärme). Diese Wärme ist störend und sollte so niedrig wie möglich gehalten werden. Durch Kühlmaßnahmen in der Spindel und an der Mutter kann die Betriebstemperatur sehr deutlich gesenkt werden.

Kugelgewindetriebe mit Überwachungssensorik

Die Betriebstemperatur ist ein leicht messbarer Kennwert, der gute und verlässliche Informationen über den Betriebszustand des Kugelgewindetriebes liefert. Ein Temperatursensor an der Mutter meldet die aktuelle Betriebstemperatur, die mit entsprechenden Grenzwerten verglichen werden. Aus der Temperaturüberwachung können gegebenenfalls Servicemaßnahmen abgeleitet werden, die die Haltbarkeit verlängern.

Eine weitere Möglichkeit, Informationen aus dem Inneren des Kugelgewindetriebes zu erhalten, ist die Messung von Vibrationen und Schwingungen durch einen Beschleunigungsaufnehmer an der Mutter. Hierbei kann durch eine gezielte Frequenzanalyse ein möglicherweise entstehender Schaden frühzeitig erkannt und entsprechende Maßnahmen eingeleitet werden. Die Interpretation der Frequenzanalyse erfordert allerdings ein besonderes Know-how, das wir Ihnen gerne bereitstellen.

Da die meisten Kugelgewindetriebe mit einer nicht rotierenden Mutter ausgestattet sind, können diese für den Einbau entsprechender Überwachungssensoren vorbereitet werden.

Gekuppelte Kugelgewindetriebe

Werden Kugelgewindespindeln in sehr großen Längen benötigt, so kann die termingerechte Bereitstellung des entsprechenden Ausgangsmaterials problematisch sein. Um trotzdem derartige Spindeln herstellen zu können, wurden unlösbare Kuppelverbindungen entwickelt, die es erlauben, kürzere Spindelteile ohne Qualitätseinbußen zusammenzusetzen.

Teleskop-Kugelgewindetriebe

Wenn ein sehr kompakter und kurzbauender Kugelgewindetrieb erforderlich ist, dann ist ein teleskopierbarer Kugelgewindetrieb die richtige Lösung. Zwei Kugelgewindetriebe werden so ineinander verschaltet, dass die beiden axialen Verschiebebewegungen gleichzeitig erfolgen. Hierbei arbeitet ein Kugelgewindetrieb nach dem System der angetriebenen Mutter und der andere nach dem System der angetriebenen Spindel. Teleskop-Kugelgewindetriebe bieten äußerst interessante und innovative Antriebslösungen.

Besonders Kugelgewindetriebe mit Doppelmuttern und großen Gewindesteigungen erfordern axial einen nicht unerheblichen Bauraum. Um diesen zu reduzieren sind 2-gängige Kugelgewindetriebe eine sehr sinnvolle Ausführungsvariante.

Einsatzbereiche

Zur Umsetzung bestimmter Applikationen sind oftmals besondere Ausführungen von Kugelgewindetrieben erforderlich, deren konstruktive, technische Umsetzung maßgeblich von der Anwendung bestimmt wird. Hierbei ergeben sich oftmals neue Einsatzmöglichkeiten in den unterschiedlichsten Branchen.

Allgemeine Vorteile auf einen Blick

Wirtschaftliche Vorteile

• Hohe Langzeithaltbarkeit / Lebensdauer
• Wirtschaftliche Standardbauformen oder Individualfertigung
• Hervorragende Energieeffizienz
• Höchstmaß an Langzeitpräzision
• Höchstmögliche Maschinenverfügbarkeit
• Perfektionierte Verschleißfestigkeit durch nitrierte Spindel

 

Zusätzlich: Absolut genaue Anpassung an die individuellen Einsatzanforderungen und damit optimale Wirtschaftlichkeit für die Anwendung.

Technische Vorteile

• Perfekte Positionierbarkeit und Wiederholgenauigkeit
• Hohe Tragfähigkeit
• Exakte Verfahrbewegungen
• Hohe Steifigkeit
• Kugelgewindespindeln mit geschliffener Präzision (Genauigkeit IT 1, IT 3, IT 5)
• Konstantes Drehmoment
• Äußerst geringe Verlustleistungen
• Gleichmäßig niedrige Betriebstemperaturen
• Einsetzbar in allen Einbaulagen
• Höchste Kraftübertragungsraten
• Extrem hoher Wirkungsgrad (bis 98 %)

 

Zusätzlich: Absolut genaue Anpassung an die individuellen Einsatzanforderungen und damit optimale technische Lösung für die Anwendung.