Gewindetriebe

Mit voller Kraft voraus

Gewindetriebe in allen Kraft- und Geschwindigkeitsbereichen. Mit den drei Bauarten Kugelgewindetrieb KGT, Rollengewindetrieb RGT und Planetenwälzgewindetrieb PWG kann Schaeffler so gut wie jede Anwendung mit Spindeldurchmessern von sechs bis 80 Millimeter bedienen.

Spindel und Planeten sind beim PWG spanlos hergestellt. Im Durchmesserbereich von fünf bis 25 Millimeter erreicht der PWG die höchste Leistungsdichte unter den Schaeffler-Spindelgetrieben und kann sogar hydraulische Antriebe ersetzen. (Foto: Schaeffler)

Gewindetriebe dominieren sowohl in Vorschubachsen von Werkzeugmaschinen als auch in Formatverstellungen, Portalachsen oder Hubachsen. Auch der Ersatz von hydraulischen oder pneumatischen Zylindern durch einen mechanischen Aktor führt zu einer weiteren Verbreitung der Gewindetriebe. So werden mechanische Linearaktuatoren auch in Schweißzangen oder kleinen Pressen in der Montagetechnik eingesetzt. Dieses breite Anwendungsspektrum ist nur mit einer großen Bauartvielfalt an Gewindetrieben abdeckbar – besonders hinsichtlich der übertragbaren Kräfte und damit der realisierbaren Steigungen.

Zu den Stärken des Kugelgewindetriebs KGT zählen die hohe Dynamik aufgrund der großen Spindelsteigungen, der reibungsarme Lauf sowie die hohe Positionier- und Wiederholgenauigkeit. Bei Kugelgewindetrieben muss die Steigung jedoch mindestens größer als der Kugeldurchmesser sein; sehr kleine Steigungen sind deshalb nicht möglich. Der Rollengewindetrieb RGT hat diese Einschränkung hingegen nicht und wird bevorzugt bei kleinen Steigungen eingesetzt. Der Planetenwälzgewindetrieb PWG schließt die Lücke zwischen RGT und KGT bei Spindeldurchmessern von fünf bis zirka 30 Millimeter im Bereich noch kleinerer Steigungen von fünf bis deutlich unter einem Millimeter. Durch die hohe Anzahl an Wälzkontakten erreicht der PWG im Vergleich zu den beiden anderen Bauarten die höchste Tragfähigkeit und Steifigkeit. Interne Lastverteilung und optimierte Schmiegung zwischen den sich berührenden Flanken sorgen für eine relativ niedrige Reibung.

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Der PWG erzeugt beispielsweise bei einer Steigung von 0,75 Millimeter aus nur 40 Newtonzentimetern beeindruckende 2.200 Newton Axialkraft. Folglich sind auch mit kleinen Motoren große Axialkräfte realisierbar. Durch seine große Übersetzung und den kleinen Bauraum kann der PWG hydraulische Antriebe ersetzen. Die Integration des elektrischen Antriebs ist über eine Passfederverbindung am Außendurchmesser der Spindelmutter möglich. Grundsätzlich wird der PWG spielfrei vorgespannt und vorbefettet geliefert. Die Mutter des PWG ist an den Stirnseiten mit Spaltdichtungen versehen.

Die Lagerung der Gewindetriebe überträgt die Axialkräfte der Spindelmutter und leitet sie in das Gehäuse; Gewindetriebe und deren Lagerung sind also stets ein System. INA-Gewindetriebe und Axial-Lagervarianten sind vielfältig – zur Auswahl stehen ein- und mehrreihige Axial-Schrägkugellager ZKLN (Bohrungsmontage) und ZKLF (Flanschmontage) und zweiseitig wirkende Nadel-Axial-Zylinderrollenlager ZARN und ZARF. Besonders wirtschaftlich sei die Ausführung ZKLR, deren zweireihige Schrägkugellager in einen Blechdeckel eingepresst sind. Dieser Blechdeckel hat einen breiten Flansch, der mit der Maschine verschaubt wird. Speziell für Vertikalachsen ist die Ausführung ZKLFA mit drei Kugelreihen entwickelt worden. Axial-Schrägkugellager der Typen ZKLF und ZKLN sind auch in X-life-Ausführung lieferbar. Die bessere Laufbahnqualität sorgt für geringe Reibung und niedrige Lagertemperaturen. Der Schmierstoff wird weniger stark beansprucht, die Fettgebrauchsdauer und gegebenenfalls notwendige Nachschmierintervalle verlängern sich. Bei Anwendungen mit höchster Genauigkeit und Steifigkeit kommen die Nadel-Axial-Zylinderrollenlager ZARN (Bohrungsmontage) ZARF (Flanschmontage) zum Einsatz. pb

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