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DER KONSTRUKTEUR ASB 2017

DER KONSTRUKTEUR ASB 2017

TITELSTORY IN

TITELSTORY IN DER LAGERTECHNIK NEUE WEGE GEHEN Steigende Anforderungen an Roboter in der Industrieautomation veranlassen die Hersteller, nach Wegen zu suchen, noch steifere und präzisere Gelenk- bzw. Handachsen zu entwickeln. Auch bei den Präzisions- Planetengetrieben für die Automatisierungstechnik steigt die Nachfrage nach kippsteiferen und tragfähigeren Abtrieben. Limitierender Faktor sind in beiden Fällen die dort eingesetzten Schrägkugellager. PRODUKTE UND ANWENDUNGEN Die Schrägkugellager der schmalen ISO-Baureihe 718 kommen speziell im Abtrieb von Präzisionsplanetengetrieben zum Einsatz, um den benötigten Bauraum deutlich zu reduzieren. Gleichzeitig müssen diese Lager hohe kombinierte Belastungen, bestehend aus Axial- und Radialkräften sowie Kippmomenten übertragen. Auch in Handachsen von Robotern werden sie bevorzugt eingesetzt. Dort stehen vor allem das geringe Gewicht der gesamten Konstruktion und die große Hohlwelle im Vordergrund, die nur mit sehr kleinen Lagerquerschnitten realisiert werden kann. Vor allem die aus den Kräften und Momenten resultierenden Verformungen und Verlagerungen an den Schrägkugellagern sind heute die begrenzenden Faktoren auf dem Weg zu noch mehr Präzision. LINIEN- ANSTATT PUNKTKONTAKT: VERDOPPELTE KIPPSTEIFIGKEIT Die Steifigkeit dieser Kugellagerungen ist im gegebenen Bauraum hinsichtlich Kontaktgeometrie, Kugeldurchmesser und Anzahl der Kugeln kaum weiter ausreizbar. Eine technisch und wirtschaftlich interessante Lösung für mehr Steifigkeit und Tragfähigkeit im gleichen Bauraum bietet Schaeffler mit seinen INA Schrägrollenlagern an. Es handelt sich um Wälzlager mit zylindrischen Rollen und schräg zur Lagerachse angeordneten Laufbahnen. Der Linienkontakt der Zylinderrollen sorgt für eine außergewöhnlich hohe Steifigkeit, bezogen auf den Bauraum eine beachtlich hohe Tragfähigkeit und für geringste Einfederungen. Ein ein facher Vergleich macht dies anschaulich: Eine Kugel mit 10 mm Durchmesser belastet mit einer Normalkraft von 1 000 N führt zu einer Einfederung von 40 µm, die Zylinderrolle gleichen Durchmessers bietet 8 µm Einfederung und damit das 5-fache an Steifigkeit. Schaeffler bietet die Schrägrollenlager in den zwei Bauarten SGL und AXS an. Die exakt geschliffenen, dreieckförmigen Ringquerschnitte der SGL-Lager ermöglichen im Zusammenspiel mit dem Linienkontakt der Zylinderrollen sehr präzise, tragfähige und steife Lagerungen. Zwischen den Lagerringen ist ein Käfig aus verschleißfestem Kunststoff angeordnet. Er wird an der Welle geführt. Die Lager der SGL-Baureihe entsprechen der Maßreihe 18 und sind 14 DER KONSTRUKTEUR ASB/2017

LAGER- UND LINEARTECHNIK damit direkt austauschbar mit den Schrägkugellagern der Baureihe 718. Im Vergleich zu diesen Schrägkugellagern lässt sich mit SGL- Schrägrollenlagern gleicher Baugröße die Kippsteifigkeit kompletter Lagerungen z. B. am Abtrieb von Planetengetrieben baugrößenabhängig um 50 bis 230 % erhöhen. ALTERNATIVE LAGERBAUART FÜR PRÄZISONSGETRIEBE Getriebehersteller können ihren Kunden mit den SGL-Lagern als alternative Lagerbauart zu den Schrägkugellagern zwei Performance-Klassen anbieten. Wittenstein Alpha aus Igersheim war Vorreiter beim Einsatz dieser Wälzlager-Entwicklung und verwendet in DIE SCHRÄGROLLENLAGER KÖNNEN DIE KIPPSTEIFIGKEIT KOMPLETTER LAGERUNGEN UM 50 BIS 230 % ERHÖHEN Aus diesem Anforderungsprofil entwickelten die Schaeffler- Inge n ieure mehrere Lagerkonzepte – am Ende der Analyse stand die Entwicklung der Schrägrollenlager SGL. Marc Mahler fügt noch hinzu: „Aus Sicht des Getriebebaus sind die SGL-Lager sehr kompakt bauende, steife und hochgenaue Lager, die große Lasten übertragen können. Die im Vergleich zu den Schrägkugellagern geringere Nenndrehzahl spielt bei unseren Anwendungen keine Rolle.“ LAGER FÜR KOMPAKTESTE UND SEHR LEICHTE KONSTRUKTIONEN Schaeffler bietet zusätzlich zur SGL-Baureihe mit massiven Lagerringen die Baureihe AXS an. Markantes Merkmal sind die nur 1 mm starken, spanlos hergestellten Ringe. Da diese keine eigene Formstabilität besitzen, passen sie sich den konischen Lagersitzen der Umgebungskonstruktion perfekt an. Dies bedingt jedoch auch, 01 den Hochleistungsgetrieben TP+ generell diese Lagertype. Dipl.-Ing. Marc Mahler, Konstrukteur bei Wittenstein Alpha, erläutert zu diesem Projekt: „Bei der Weiterentwicklung unserer Getriebebaureihe TP zu den TP+-Getrieben definierten wir sechs anspruchsvolle Ziele und sind mit diesen an Schaeffler herangetreten: Reduzierung des Getriebe-Bauraums, Steigerung der Tragfähigkeit der Abtriebslagerung, Erhöhung der Lebensdauer, Verbesserung der Kippsteifigkeit am Abtrieb, Mehrfachverwendung und Kostenoptimierung.“ 01 SGL-Lager passen in den gleichen Bauraum wie die Schrägkugellager der Baureihe 718, verfügen jedoch über einen sehr steifen Rollenkontakt 02 Kippsteifigkeiten von Schrägkugellagern und Schrägrollenlagern bei gleicher Baugröße im Vergleich 02 DER KONSTRUKTEUR ASB/2017 15

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