Gewinderoller, Bild: Eichenberger

Ein Gewinderoller im Einsatz in einer Werkzeugschleifmaschine. Auf Anfrage werden individuelle Kundenlösungen erarbeitet. Bild: Eichenberger

Ohne Antriebstechnik wären wir vielerorts zum Stillstand verurteilt. Im Linearbereich haben sich die gerollten Gewindetriebe etabliert und es führt kein Weg an den kaltverformten Spindeln vorbei. So bedient Eichenberger Gewinde ein breites Branchenspektrum, das von der Medizin-, Elektro- und Fahrzeugtechnik über die Textilbranche und Gebäudeindustrie bis hin zur Automatisierung und dem allgemeinen Maschinenbau reicht. So unterschiedlich die verschiedenen Antriebstechniken auch sind, gibt es dennoch viele Gemeinsamkeiten. Die stetig steigenden qualitativen Anforderungen und der Trend zu höherer Intelligenz prägt sie alle. Die Anwender achten heute bei Antriebssystemen vermehrt auf wirtschaftliche Gesamtlösungen mit niedrigen Betriebskosten. Gefragt sind „schlankere“ Konstruktionen. Der Gewindespezialist aus der Schweiz hat das darin liegende Potenzial erkannt.

Ausgeklügeltes Umlenksystem

Spindel, Bild: Eichenberger
Beim neuen Umlenksystem sind Spindeln im Durchmesser von 6 bis 40 Millimeter in Steigungen von 2 bis 40 Millimeter erhältlich. Bild: Eichenberger

Bei Eichenberger kommen Entwicklung, Fertigung und Qualitätssicherung aus einer Hand. Die kurzen Wege „in House“ und der moderne Maschinenpark ermöglichen hohe Flexibilität und stärken den Innovationprozess. So gelang es den Konstrukteuren ein neuartiges, effizientes Fertigungsverfahren zu entwickeln, das die Herstellung einer speziellen KGT-Mutter mit einem ausgeklügelten Umlenksystem in einem Arbeitsgang zulässt. Der neue Kugelgewindetrieb Typ F, eine Weiterentwicklung der Kugelumlaufspindel Carry, ist geboren. Betrachtet man die Komponente, erscheint einem die Grundidee plausibel. Hinter den Fertigungs-Kernkompetenzen von Eichenberger verbergen sich ein Bündel von Fähigkeiten, die echte Vorteile schaffen. Kompetenz geht über Wissen hinaus. und ist eine Mischung aus Zuständigkeit, Fähigkeit und Bereitschaft zu Höchstleistung. Das Zusammenspiel von Einfachheit und angepasster Fertigungsverfahren bringt für die Gesamtlösung des Kunden einen signifikanten Preisvorteil.

Bei Kugelgewindetrieben erfolgt die Lastübertragung von der Spindel auf die Mutter durch Kugeln. Der mechanische Wirkungsgrad, der beim herkömmlichen Trapezgewindetrieb in der Regel nicht über 0,4 liegt, geht beim KGT über 0,9 hinaus. Die damit verbundene Energieeffizienz macht den Gewindetrieb zu einer der meist eingesetzten Antriebskomponente. Die Mutter ist mit einem Rückführungssystem ausgestattet, das die Kugeln wieder zur Ausgangsposition zurücklenkt.

Carry Kugelgewindetrieb Typ F, Bild: Eichenberger
Der Carry Kugelgewindetrieb Typ F wird auf der Motek 2017 zu sehen sein: in Halle 6, Stand 6328. Bild: Eichenberger

Im neuen Kugelgewindetrieb Typ F verlassen die Kugeln im Rückführsystem den Gewindekanal in der Mutter und werden durch eine spezielle und präzise Aussparung in der Kappe aufgefangen, direkt umgelenkt und durch den Mutternkörper zurückgeführt. In der Endkappe erfolgt wieder die Umlenkung in den Gewindegang, wo die Kugel sich „einreiht“, um die ihr zugedachte Aufgabe der Lastübertragung bei geringer Rollreibung zu erfüllen. Es ist unerlässlich, dass die Kugeln beim Übergang von der Mutter in den Umlenkungskanal geschmeidig und geräuschlos rollen.

Kostensparende Herstellung

Die Carry-Reihe, Bild: Eichenberger
Die Carry-Reihe: Verschleissfreie Kugelgewindetriebe für Anwendungen, wo große Lasten bei geringem Energieverbrauch zu bewegen sind. Je nach Ausführung sind hohe Verfahrgeschwindigkeiten möglich. Bild: Eichenberger

Ein Kunde entscheidet sich unter Wettbewerbsbedingungen immer für den Anbieter, der ihm den höchsten Nutzen bietet. Tendenziell fordert man heute kleinere Spindeln mit grösseren Steigungen und spricht dann von „quadratischen“ und sogar „überquadratischen“ Spindeln. Beim neuen Umlenksystem sind Spindeln im Durchmesser von 6 bis 40 Millimeter in Steigungen von 2 bis 40 Millimeter erhältlich. Das im Typ F integrierte Kugelumlenkelement aus Hochleistungskunststoff wurde auch für große Stückzahlen entwickelt und lässt sich dank einem kostensparenden Herstellverfahren zu einem attraktiven Preis fertigen. Hinter den Qualitätsmerkmalen verbergen sich Dauertests bei Höchstgeschwindigkeit und maximaler Belastung. Diese bestätigen die gute Performance des neuen Umlenksystems.

Die Kernkompetenzen des Unternehmens Eichenberger Gewinde liegen beim Gewinderollen und Härten. Die durch die Kaltumformung entstehende Festigkeitssteigerung hat bei der Herstellung von Kugelgewindetrieben nicht die gleich große Bedeutung wie bei den Gleitgewindetrieben. Viel entscheidender ist die Kontinuität des Kugelgewindeprofils, das durch das Vollprofil der stabilen Gewinderollwerkzeuge auf die Spindel übertragen wird. Ebenso wichtig ist die fein verdichtete Oberfläche im Profil. Diese Feinheit (Rauheitswerte ~ Rz 1.0) bietet wenig Angriffsfläche für Verschmutzung und sorgt zusätzlich für ein geräuscharmes Abrollen der Kugeln. Durch die glattrollierte Oberfläche und die Rollbewegung der Kugeln wird die Reibung reduziert und der Wirkungsgrad deutlich erhöht. Dies wiederum erlaubt ein geringes Antriebsdrehmoment bei geringer Eigenerwärmung. Die so verringerte erforderliche Antriebsleistung reduziert Betriebskosten.

Durch die jahrelange Erfahrung im Bereich der Induktionshärtung im Hause, hat Eichenberger ein großes Know-how erarbeitet. Während sich ein Härtereibetrieb ausschließlich dem Härten von Stahl widmet, versucht der Gewindespezialist, die bestmögliche Kombination von Härte und Präzision zu erhalten. Dies ist entscheidend für die hohe Steigungsgenauigkeit des Kugelgewindetriebes. Vor allem bei kleinen Dimensionen gilt es, diese Herausforderung zu meistern, denn: je geringer der Durchmesser, umso mehr Kompetenz und Gespür sind bei der Härtung erforderlich. Spindeln mit derart hohen Präzisionswerten waren bisher nur mit geschliffenen Spindeln zu erreichen.

Enge Zusammenarbeit im Unternehmen

Das Schweizer Unternehmen legt Wert darauf, einen Prototypen inklusive Gewinderoll-Werkzeug in kürzester Zeit herzustellen. Das ist nur möglich, weil Entwicklung, Produktion, Qualitätsmanagement und Vertrieb eng zusammenarbeiten. Dank diesem Faktor lässt sich, insbesondere an einem Standort wie der Schweiz, flexibel und wettbewerbsfähig produzieren. Auf Anfrage werden heute individuelle Kundenlösungen erarbeitet. hei