Der Konstrukteur Sonderausgabe ANTREIBEN - STEUERN - BEWEGEN - 2024

LAGER UND LINEARTECHNIK

LAGER UND LINEARTECHNIK 04 04 Drehverbindung mit Anschlagsystem ohne Bremse 05 Zulässige Traglasten in Abhängigkeit vom Arbeitsradius und zugehöriger Kippwinkel (inklusive Kreuzrollenlager XU 120222 mit 300 mm Außendurchmesser und 140 mm Innendurchmesser) 05 PRODUKTE UND ANWENDUNGEN der Bremsen: „Die Entwicklung pneumatisch betätigter Bremsen wird absehbar nicht mehr weiter forciert – aus demselben Grund, der auch in der Industrie- und Montageautomation eine Rolle spielt: das Risiko einer Leckage und Kontamination. Unter anderem auch deshalb, weil die festmontierten Deckeneinheiten über mehr als ein Jahrzehnt lang eingesetzt werden und Alterungserscheinungen bei Dichtungen und Kunststoffen über diesen Zeitraum nicht auszuschließen sind.“ PATENTIERTE DREHVERBINDUNGEN Die Medizintechnik zählt zu einer der Fokusbranchen bei Schaeffler und die Ingenieure des Automobil- und Industriezulieferers sahen eine Chance, für die drei Kernfunktionen kippsteife und tragfähige Drehverbindung, elektromagnetische und mechanische Reibungsbremse und flexibel adaptierbares Anschlagsystem Technische Daten der Drehverbindungen FBS01 und FBS02 von Schaeffler FBS01 FBS02 Daten Wert Wert Dynamische Tragzahl 35,5 kN 68 kN Statische Tragzahl 190 kN 405 kN Außendurchmesser 199 mm 220 mm Innendurchmesser 113 mm 120 mm Höhe 77 mm 96 mm Bremsmoment 55 Nm 150 Nm Spannung 24 VDC 24 VDC Nennleistung 75 W 77 W Gewicht 11,2 kg 18 kg eine hochintegrierte Lösung zu finden. Gerald Kosinski, Entwicklungsingenieur im Sektor Medizin bei Schaeffler, erinnert sich: „Ausgangspunkt waren unsere Axial-Schrägrollenlager der Baureihe AXS mit einem Druckwinkel von 60 °. Diese bestehen aus nur 1 mm dünnen, spanlos gefertigten Wälzlagerringen, zwischen denen käfiggeführte Zylinderrollen angeordnet sind. Diese AXS-Lager sind bei einem sehr kleinen Querschnitt besonders tragfähig und kippsteif. Lediglich für hohe Drehzahlen eignen sich die Lager nicht. Ideale Voraussetzungen also für die Anwendung in Deckenversorgungseinheiten.“ Die hohe Kippsteifigkeit resultiert aus der guten Lastverteilung auf die vielen Wälzkörper, die O-Anordnung und die Vorspannung. Dank des Linienkontaktes, der hohen Wälzkörperanzahl und einem Druckwinkel von 60 ° wird eine hohe axiale Tragfähigkeit erreicht. „Zwischen die beiden Schrägrollenlager integrierten wir das Anschlagsystem und seitlich die elektromagnetische Bremse. So entstand eine äußerst kompakte Einheit, die es so am Markt noch nicht gab“, ergänzt der Wälzlagerspezialist. Das Gehäuse der Drehverbindung nimmt die Außenringe der AXS-Lager auf und wird mit dem Stativarm verschraubt. Als Korrosionsschutz ist das Gehäuse verzinkt und aus optischen Gründen wird die Mantelfläche zusätzlich mit dem gewünschten RAL-Ton pulverbeschichtet. Wie das Gehäuse verfügt auch der Innenring stirnseitig über Gewindebohrungen mit der die Drehver bindung an der Deckenkonstruktion verschraubt wird. Die Lagervorspannung ist werkseitig eingestellt. AKTUELL IN ZWEI BAUGRÖSSEN ERHÄLTLICH Angeboten werden aktuell die zwei Baugrößen FBS01 und FBS02. Die Abmaße und Bremsmomente sind in der Tabelle angegeben. Mit Innendurchmessern von 113 beziehungsweise 120 mm ist mehr als ausreichend Raum für die Durchführung von Strom-, Daten- und Kommunikationsleitungen, Rohren und Leitungen für medizinische Gase etc. vorhanden. Die zulässigen Traglasten in Abhängigkeit vom Arbeitsradius zeigt das Diagramm. Selbst bei einem Arbeitsradius von zwei Metern erreichen die Drehverbindungen FBS01 und FBS02 noch Traglasten von 150 beziehungsweise 214 kg. Zum Vergleich wurde im Diagramm noch ein Kreuzrollenlager der Baureihe XU 28 DER KONSTRUKTEUR 2024 / ASB www.derkonstrukteur.de

LAGER UND LINEARTECHNIK aufgenommen, mit dem auch schwerste Gerä te im Hybrid-OP, der Chirurgie und Anä sthesie bewegt werden können. Traglasten von einer Tonne werden hier zum Teil gefordert. FLEXIBEL EINSTELLBARES ANSCHLAGSYSTEM Der Drehwinkel beziehungsweise die Endlagen der Drehverbindung können sowohl bei der Montage als auch nachträglich beim Service in Schritten von 22,5 ° eingestellt werden. Ein radial in das Gehäuse eingeschraubter Gewindestift bewegt sich bei Drehung der Lagereinheit zwischen zwei feststehenden Stahlkugeln. Diese sind in entsprechende Nuten des feststehenden Innenrings eingefädelt. Zur Änderung der Endanschläge können die beiden Kugeln mit einem Magneten einfach entnommen und in die gewünschten Nuten wieder eingefädelt werden. Double the bores. Double the safety. Zahnstangen mit doppelter Bohrung. ZWEI BREMSSYSTEME ZUR AUSWAHL Schaeffler bietet sowohl eine mechanische Reibungsbremse als auch eine elektromagnetisch betätigte Feststellbremse an. Die rein mechanische Variante ist für ein Reibmoment von bis zu 55 Nm ausgelegt und permanent aktiv. Über Gewindestifte wirken radial Druckkräfte auf den Reibbelag am Innenring, die einen definierten Widerstand erzeugen. Die Gewindestifte sind von außen zugänglich und nachstellbar beziehungsweise individuell bis zum maximalen Reibmoment einstellbar. MIT DIESEN LAGEREINHEITEN WIRD DIE ENTWICKLUNG VON DECKENSTATIVEN BESCHLEUNIGT UND DIE TIME-TO-MARKET VERKÜRZT Die elektromagnetische Bremse ist im bestromten Zustand gelüftet und die Drehverbindung dann frei beweglich. Im strom losen Zustand hält die Bremse das Stativ fest bis zu einem Losbrechmoment von 55 (FBS01) beziehungsweise 150 Nm (FBS02). LAGEREINHEIT OHNE BREMSE Eine Lagereinheit mit AXS-Lagern ohne Bremse, jedoch mit dem oben beschriebenen integrierten Anschlagsystem ist auch erhältlich. Bevorzugt eingesetzt werden solche Lagereinheiten in kleineren und leichteren Stativen, oder an dem untersten Stativarm direkt an der Konsole beziehungsweise dem Monitorträger. Aus der Vorspannung der Lagerung resultiert ein geringes Losbrech- beziehungsweise Reibmoment, wodurch die Drehverbindung nicht zu empfindlich reagiert. CHANCE FÜR DECKENSTATIV-HERSTELLER Die einbaufertig gelieferten Lagereinheiten vereinfachen den Konstruktions-, Fertigungs- und Montageprozess beim Hersteller deutlich. Außerdem entfallen das Handling und die Montage von Einzelteilen. Die Gefahr einer mikrobiellen Kontamination ist deutlich reduziert, der Entwicklungsprozess wird beschleunigt, die Time-to-Market verkürzt. Das Engagement von Schaeffler für Deckenstative hört bei den Drehverbindungen nicht auf. Im Portfolio finden sich weitere serienreife Lösungen für praktisch alle Achsen sowie Ideen und Konzepte für angetriebene Deckenversorgungseinheiten, die autark oder durch Voreinstellung in eine bestimmte Position für die nächste OP fahren oder aber in einer Parkposition verweilen. • Erhöhte Sicherheit gegen mögliches Verschieben. • Schrägverzahnt, geschliffen und gehärtet. • Perfekt auf STÖBER Antriebe abgestimmt. Jetzt mehr erfahren Bilder: Aufmacher Science Photo Library via Getty Images, sonstige Schaeffler www.schaeffler.de www.stober.com