Lineartechnik

Abgespeckte Kugel

Die Kugelrolle – Effiziente Lösung für Präzisions-Rundachsen
Die Kugelrolle bietet Vorteile wie Bauraumgewinn, Gewichtseinsparung, mehr Fettraum oder Tragzahlerhöhung.
Auf Basis der Kugelrolle hat Schaeffler ein effizientes Lagerungskonzept für Präzisions-Rundachsen entwickelt. Die Vorteile: deutlich vereinfachte Anschlusskonstruktion und hervorragende Übertragbarkeit der Lagerlaufgenauigkeit auf die Rundachsbaugruppe.


Die Innovation beruht auf einem zweireihigen Axial-Schräg-Kugelrollenlager in O-Anordnung mit neuartigen Wälzkörpern. Vom herkömmlichen Wälzkörper Kugel werden alle nicht belasteten Teile entfernt – das heißt, es werden je 15 Prozent des Kugeldurchmessers abgeschnitten. So entsteht eine beidseitig abgeflachte Kugel, die so genannte Kugelrolle, die um 30 Prozent schmaler und entsprechend leichter ist. Ein mit Kugelrollen bestücktes Lager ist grundsätzlich von gleicher Funktionalität und Genauigkeit wie ein Kugellager. Die Vorteile der Kugelrolle, etwa Bauraumgewinn, weniger Gewicht, mehr Fettraum und Tragzahlerhöhung werden schon bei diversen Anwendungen genutzt, zum Beispiel in der Automobil- oder Feinwerktechnik.

Bei Werkzeugmaschinenanwendungen ergeben sich mit der Kugelrolle Vorteile, die die Effizienz des Systems insgesamt steigern: Die vereinfachte Anschlusskonstruktion senkt Herstellkosten. Durch axial zueinander versetzte Lagerringe kann das Lager einfach an plan bearbeitete Flächen angeschraubt werden. Zudem sind dank der eigensteifen Lagerkonstruktion keine präzise bearbeiteten Lagersitze erforderlich, die das Lager über die gesamte Bauhöhe unterstützen. Die Montage wird einfacher und schneller: Die einteiligen Lagerringe übertragen die Laufgenauigkeit des Wälzlagers besser auf die Maschinenbaugruppe. Zudem entfällt eine Wälzlager-Transportsicherung zum Zusammenhalten von geteilten Lagerringen. Montagefehler werden so vermieden. Die Gebrauchsdauer wird erhöht: Der erweiterte Fettraum gestattet längere Nachschmierintervalle und ermöglicht es, in einigen Anwendungen das Lager wartungsfrei zu betreiben. Unterstützt wird das auch durch beidseitig integrierte Dichtungsspaltsysteme, die den Schmierstoff auch bei hohen Drehzahlen zuverlässig im Lager halten. Die kinematischen Eigenschaften des Kugelrollenlagers ermöglichen darüber hinaus hohe Grenzdrehzahlen bei niedriger Reibung und anforderungsgerechter Steifigkeit.
Im Rahmen des Entwicklungsprojektes hat das zweireihige Axial-Schräg-Kugelrollenlager den Nachweis für die Funktionsfähigkeit bereits erbracht. Ausgehend von der Baugröße 325 Millimeter Bohrungsdurchmesser wurden auf dem Prüfstand die Drehzahlfestigkeit im Dauerbetrieb sowie das Lagerverhalten unter Last bei praxisüblichen Verfahrzyklen getestet. Die Untersuchungen mit den Prototypen liefen unter allen Bedingungen so positiv, dass die weitere umfangreiche Validierung mit optimierten und seriennahen Prototypen fortgesetzt wird. Erste Pilotanwendungen sind für Anfang 2010 geplant, wofür noch potenzielle Erstanwender gesucht werden. PR/pb

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