Verdrehgesicherte Hochleistungs-Kugelnutwellen in leichtgewichtiger Ausführung

Wellenführungen zur Drehmomentübertragung oder als einachsige Führungssysteme

Steigende Arbeits- und Materialkosten zwingen Hersteller, die Produktivität weiter zu erhöhen. Gleichzeitig ist der verfügbare Anlagenraum in vielen Produktionsstätten begrenzt, sodass raumsparende Maschinenkonstruktionen immer wichtiger werden. Diese reduzieren nicht nur den Platzbedarf, sondern ermöglichen leichtere Maschinenkonstruktionen, die geringere Trägheitsmomente, niedrigere Motorlasten und höhere Verfahrgeschwindigkeiten erlauben. Dies steigert die Produktivität und senkt zugleich Material- und Transportkosten.

Abb. 1 Kompakte und leichtgewichtige Kugelnutwellen

Warum kompakter und leichter sinnvoll ist

Im Zuge SDG-Nachhaltigkeitsziele (UN-Sustainable-Development-Goals) rückt zudem die Energieeffizienz stärker in den Fokus. Maschinen mit einem leichteren mechanischen Aufbau reduzieren den Energieverbrauch und leisten damit einen Beitrag zu umweltfreundlicheren Produktionsanlagen. Damit wird ein kompaktes Maschinendesign zum zentralen Faktor für höhere Effizienz und Nachhaltigkeit.

Abb. 2 Produktionsumgebung mit oberster Priorität auf Produktivitätssteigerung

Die neuesten kompakten Kugelnutwellen

Um der steigenden Nachfrage nach besonders kompakten und leichten Komponenten gerecht zu werden, hat THK die Kugelnutwellen LT-X, LF-X und LTR-V entwickelt. Diese Modelle integrieren verschiedene aktuelle Technologien der verdrehgesicherten Keilwellentechnik und bieten eine hohe Leistungsdichte bei minimalem Bauraum. Im Folgenden werden die wichtigsten Merkmale dieser Produkte sowie die darin eingesetzten neuesten Technologien vorgestellt.

Abb. 3 Verdrehgesicherte Kugelnutwellen mit Flanschmutter LF-X- und zylindrischer Mutter LT-X

Abb. 4 Modell LTR-V mit Rotationsmutter

1. Kompakt und leichtgewichtig

Aufgrund des überarbeiteten Kugelumlaufs verfügen diese Kugelnutwellen über einen reduzierten Außendurchmesser und sind damit bis zu 20 % kompakter als Standardmodelle. Dies schafft die Voraussetzung für Maschinenkonstruktionen mit geringerem Platzbedarf.

Abb. 5 Mutterndurchmesser der Modelle LT und LT-X im Vergleich

Die Rotations-Kugelnutwelle LTR-V mit der LT-X-Mutter und integriertem Stützlager ist ebenfalls bis zu 46 % leichter als das Vorgängermodell. Dadurch besitzt es ein geringeres Trägheitsmoment, was schnelle Start-Stopp-Bewegungen und einen Hochgeschwindigkeitsbetrieb mit kürzeren Taktzeiten ermöglicht.

Abb. 6 Vergleich der Gesamtmasse: Modelle LTR-A und LTR-V

2. Leichtgängiger Lauf mit hoher Geschwindigkeit

Die Kugelnutwellen benutzen einen neu gestalteten Kugelumlauf, der die Zirkulation der Kugeln optimiert und hohe Geschwindigkeiten ermöglicht. Die Tests sind unter den Bedingungen ausgeführt worden, dass sie eine Laufstrecke von 10.000 km ohne Abnormalitäten zurücklegen können. Zudem bieten die neuen Kugelnutwellen ein leichtgängigeres Laufverhalten mit weniger Schwankungen des Verschiebewiderstands im Vergleich zu den Standard-Kugelnutwellen.

Testbedingungen zur Haltbarkeit bei hoher Geschwindigkeit