Aufrufe
vor 1 Jahr

DER KONSTRUKTEUR 12/2015

DER KONSTRUKTEUR 12/2015

KONSTRUKTIONSELEMENTE

KONSTRUKTIONSELEMENTE Sonne, Regen und Gewinde Maßgeschneiderter Steilgewindetrieb für spezielles Terrassenüberdachungssystem Dadurch ist eine äußerst langsame Drehung der Spindel realisierbar. Dies wiederum wirkt zugleich sehr positiv auf das Schwingverhalten der gesamten Konstruktion ein. Für die akkurate Bewegung der Blechlamellen sind Gewindespindeln in der Länge von 6 m notwendig. In erster Linie bestand die Kunst darin, den Rundlauf und die Geradheit der korrosionsbeständigen Gewindestangen bei diesen Längenmaßen hervorzubringen. Einen nächsten Knackpunkt stellten die kundenspezifischen Spritzgussmuttern dar. Für die Herstellung des Innenlebens der vom Kunden angelieferten Kunststoffmuttern, musste ebenfalls ein speziell angepasstes Werkzeug im Hause gefertigt werden. Pro 6 m langer Gewindestange laufen ganze 25 Muttern. Sie bewegen die Lamellen geschmeidig, robust und kaum hörbar. Ursula Schädeli Ein individuelles Terrassenüberdachungssystem stellt im Hinblick auf die mechanischen Antriebskomponenten besonders hohe Anforderungen bezüglich Flexibilität, Geschwindigkeit, Technik und Qualität. Ein Schweizer Hersteller kann mit einem maßgeschneiderten kaltumgeformten Steilgewindetrieb die passende Lösung liefern. Ein neuartiges und sehr raffiniertes Terrassenüberdachungssystem lässt sich mit verstellbaren Lamellen optimal der Umgebung anpassen. Das flache Sonnenschutzdach wandelt Terrassen in einen angenehmen Außenbereich. Bei Regen kann das System komplett geschlossen werden und ein zuverlässiger Nässeschutz ist vorhanden. Die Lamellen sind so konzipiert, dass das Regenwasser nach einem Schauer beim Öffnen der Lamellenelemente zur Seite abfließt, sodass die Terrassenmöbel geschützt bleiben. Wenn ein besonders anspruchsvoller Endkunde für sein persönlich zugeschnittenes Außendomizil in extrem kurzer Zeit ein maßgeschneidertes Lamellenüberdachungsund Lamellenwand-System wünscht, wird die Situation besonders herausfordernd. In Bezug auf Technik und Flexibilität wird auch vom Hersteller der Antriebselement- Lösung einiges abverlangt. Ursula Schädeli, Eichenberger Gewinde AG, Burg (CH) Entwicklung im Zeitraffer-Modus Die Antriebskomponenten für die Terrassenüberdachung mussten quasi im Zeitraffer-Modus entwickelt und produziert werden. Der im Kaltrollverfahren hergestellte Steilgewindetrieb Speedy des Schweizer Herstellers Eichenberger, nach Kundenwunsch dimensioniert, managt Vorteile der Kaltumformung Die Steilgewindespindel erlaubt eine hohe Verfahrgeschwindigkeit und dynamische Positionsänderung heute die genaue Positionsveränderung der Lamellenelemente. Eichenberger gelang es, dem Pflichtenheft entsprechend, eine Spindelsteigrelation von Ø 14 mm mit Steigung 40 mm für dieses Terrassenüberdachungssystem umzusetzen. Wie der Name vorausschickt, spielt bei Speedy die Geschwindigkeit die Hauptrolle. Durch das außergewöhnliche Steigungsverhältnis 14/40 entsteht eine hohe Verfahrgeschwindigkeit. Was sich so einfach anhört, ist nur mit viel Erfahrungsschatz, hohem Qualitätsbewusstsein und einem modernen Maschinenpark möglich. Ein Gewinde wird erzeugt, indem ein Werkstück unter enormer Krafteinwirkung zwischen zwei sich drehenden Rollwerkzeugen verformt wird. Die üblichen Herstellungsverfahren für Gewinde wie Fräsen, Drehen oder Wirbeln sind spanabhebend. Diese haben den Nachteil, dass sie den Faserverlauf des Rohmaterials unterbrechen. Demgegenüber steht das Gewinderollen, das als spanlose Bearbeitung die Längsfasern des Stahls nicht zerschneidet, sondern lediglich umleitet. Je nach Material ist eine Festigkeitssteigerung von 30 bis 50 % der Fall. Zugleich verfestigt sich die Oberfläche im Profil und bietet wenige Angriffsmöglichkeiten für Verschmutzung. Weiter ergeben sich durch das Gewindewalzen sehr gute Rauheitswerte (< Rz 1.0) auf den Gewindeflanken und im Grundradius, woraus eine deutlich verminderte Kerbempfindlichkeit resultiert. Eine „glatt rollierte“, komprimierte Oberfläche ist das Resultat, das für eine lange Lebensdauer der Spindel und vor allem für die Mutter zwingend ist. Daraus und in der optimalen Kombination von Spindel, Mutter und 24 Der Konstrukteur 12/2015

KONSTRUKTIONSELEMENTE Die Mechanik lebt Neue Profilformen, exotische Materialien und außergewöhnliche Dimensionen – daran wagt sich der Schweizer Gewindespezialist Eichenberger mit Leidenschaft. Die Entwicklung in der Mechanik ist nie abgeschlossen. Auch wird die Antriebstechnik heutzutage ganz anders wahrgenommen. Wo früher mechanische Teile sichtbar waren, sind heute verdeckt verbaute Antriebe gewünscht. Auf kleinstem Raum – am besten ganz unsichtbar und geräuschlos – sollen sie ihren Dienst tun. Es werden Eigenschaften wie höchste Verfahrgeschwindigkeiten für schnelle Bewegungen, niedrige Drehzahlen, Lebensdauer, ein hoher Wirkungsgrad und hohe Präzision gefordert. Die kaltumgeformte Steilgewindespindel Speedy ist eigentlich ein einfaches Bewegungselement, sie verfügt jedoch über genau diese Eigenschaften und erschließt damit ein breites Einsatzgebiet. Das Gewinderollen führt zu einer glatt rollierten, komprimierten Oberfläche, die für das Zusammenspiel mit der Mutter entscheidend ist Schmierung, ergibt sich ein bemerkenswert hoher Wirkungsgrad von η = 0,8. Dem Konstrukteur bietet sich so die Möglichkeit, auf einen Motor zurückzugreifen, der von der Leistung und vom Platzverbrauch her reduziert werden kann. Die Umsetzung der Steigung 40 mm gewährleistet eine sehr dynamische Positionsänderung. Um eine vergleichbare Geschwindigkeit zu erreichen, müsste sich eine eingängige Norm-Trapezspindel mit Ø 14 mm über 13 Mal schneller fähige und korrosionsbeständige Speedy schafft das problemlos. Die guten Gleiteigenschaften mit einem Reibungskoeffizienten unter 0,1 sorgen für minimalen Abrieb und einen geräuscharmen Lauf. Bei der Speedy- Spindel schiebt der Mutternkörper die Verunreinigungen quasi wie ein eigentlicher Schmutzabstreifer vor sich her und lässt somit nur eine minimale Verschmutzung zu. www.gewinde.ch Intelligente Bewegungskontrolle Dieses kostengünstige Servosystem mit geschlossenem Regelkreis kombiniert einen Präzisionsschrittmotor und einen hoch auflösenden Encoder mit einer ausgefeilten Antriebs- und Steuerelektronik in einer einzigen kompakten Einheit. Standardbereich von 9W bis 45W. PROFIBUS • Ethernet • RS485 Wir laden Sie ein: Hannover Messe 08.-12.04.2013 Halle/Stand 27 F85 drehen, was bei 6 m Spindellänge – die kritische Drehzahl betreffend – völlig unmöglich wäre. Neben der guten Stabilität werden Verschleiß und Geräuschbildung durch die sachte Speedy-Drehbewegung auf vorteilehafte Weise beeinflusst. Je nach Wetterlage wechseln die Lastangriffe und die Funktionsfähigkeit muss im Winter, bei Minus-Temperaturen, genauso einwandfrei gewährleistet sein, wie im Sommer, in Hitzezeiten. Die widerstandswww.relianceprecision.de Tel NL +31 (0) 76 5040790 Tel UK +44 (0) 1484 601002 sales@reliance.co.uk Der Konstrukteur 12/2015 25 Reliance.indd 1 19.11.2015 13:56:11

AUSGABE