Speedy,  Bild: Eichenberger

Das Original. der Urtyp Speedy mit einem Durchmesser von zehn Millimeter und einer Steigung von 50 Millimetern. Bild: Eichenberger

Die Erfolgsgeschichte des europaweit „ersten kaltverformten Steilgewinde-Gleittriebes“ mit einem Durchmesser von zehn Millimeter und einer Steigung von 50 Millimeter begann Ende der 80er Jahre. Eine schweizerische Industriegesellschaft suchte eine sehr genaue und zuverlässige Antriebslösung für ein neuartiges Messsystem. Das Zentrum dieser modernen Prüfanlage bildete der servohydraulische Linearverstärker. Die darin integrierte Automatisierungsfunktion, beziehungsweise die Positionier- oder Vorschubaufgaben, sollte ein gefräster, exakt arbeitender Gewindegleittrieb managen. Die Fertigung war aber extrem teuer.

Speedy, Bild: Eichenberger
Speedy zeichnet sich durch die Kombination von gerollter Spindel und Kunststoffmutter aus. Bild: Eichenberger

Aus diesem Grund suchte der Kunde nach einer genauen und zuverlässigen Gleitgewindespindel, die im kostengünstigen Gewinderollverfahren hergestellt werden konnte. Beim Gewinderollen werden die Längsfasern des Materials, anders als beim Fräsen oder Drehen, nicht zerschnitten, sondern umgelenkt. Es entsteht eine komprimierte, glatt rollierte, äußerst belastbare Oberfläche. Das Unternehmen klopfte bei Eichenberger an, mit der Anforderung: Durchmesser zehn Millimeter mit 5-facher Steigung. Kaltumgeformte Gleitspindeln selber waren schon seit vielen Jahren bekannt, solch hohe gerollte Steigungen galt damals jedoch als revolutionär.

Die Werkzeugbeschaffung zeigte sich sehr limitiert und es existierten noch keine CNC-gesteuerten Maschinen, die diesen Anforderungen gerecht werden konnten. Und so galt es, gleich zwei Herausforderungen zu meistern:Zum einen das Gewinderollwerkzeug für die steile Spindel herzustellen, zum anderen das passende Werkzeug für die Mutter zu konzipieren.

Technik im Detail

Die Speedy-Steilgewindespindel

Die Steilgewindespindeln Speedy mit Steigungen bis 6 x Durchmesser erlauben hohe Verfahrgeschwindigkeiten bei niedrigen Drehzahlen oder auch die effiziente Umsetzung von Linear- in Drehbewegungen. Gleitspindel (Stahl, Aluminium auf Anfrage) mit:

  • Gewinde-Profile/Dimensionierung: Standardgewinde, metrisch; Feingewinde, metrisch; Zollgewinde
  • Standard-Muttern: Flanschmutter, nicht vorgespannt, POM-C schwarz; Flanschmutter mit Axial-Vorspannung, POM-C schwarz; Flanschmutter mit Torsions-Vorspannung (bei  p0 /d0 ) EX 100 weiss; Bronze-Ausführungen der vorgenannten Muttern
  • Werkstoffe Spindel: Standard  mit korrosionsbeständigen Stahl X20Cr13 (1.4021): auf Anfrage: andere Stahl-Qualitäten wie z.B. X2CrNiMo17-12-2 (1.4404) oder X10CrNiS18-09 (1.4305); Aluminium auf Anfrage
  • Werkstoffe Mutternkörper: nicht vorgespannt: POM-C schwarz; vorgespannt: Axial-Vorspannung: POM-C schwarz; Torsions-Vorspannung: EX100 weiss (bei p0 = d0); auf Anfrage: iglidur J; Bronze CuSn12 (2.1052); andere Kunststoffe auf Anfrage

Unterschiedlichste Spindel-Typen entstehen

Im Verlauf der Jahre haben die Entwickler bei Eichenberger intensiv an der Technologie der Kaltumformung gefeilt. Ein großes Know-how und verschiedene Spindel-Typen in unterschiedlichsten Dimensionen, Steigungen und vor allem Gewindeprofilformen entstanden.

Symmetrische als auch asymmetrische Gewindeformen wurden entwickelt. Immer wieder tüftelten die Konstrukteure an den Gewindeflankenwinkeln. Seit damals wurden unzählige Kundenlösungen zwischen acht und 120 Grad Flankenwinkel gerollt. Die Form der Spindelkernpartie rückte immer wieder ins Zentrum. Bei einem effizienten Wirkungsgrad charakterisieren Geschwindigkeit und Präzision die Steilgewindespindel 10 x 50 Millimeter. Sie wurde auf den Namen Speedy getauft. Die besonderen Eigenschaften von Speedy sind unter anderem auch auf die Kombination der gerollten Spindel mit Kunststoffmutter zurückzuführen. Für verschiedene Anwendungen wählt der Schweizer Gewinderollspezialist den geeigneten Kunststoff aus.

Drehbewegung in Längsbewegung

Einstechverfahren, Bild: Eichenberger
Die Kernkompetenz von Gewinderollen liegt zum Beispiel bei Einstechverfahren. Auch bei Durchlaufverfahren und in Werkzeugschleifmaschinen kommen diese Komponenten zum Einsatz. Bild: Eichenberger

Überall, wo eine Drehbewegung in eine rasante Längsbewegung umgesetzt werden muss, sind die steilen Gleitgewindetriebe im Einsatz. Hohe Abriebfestigkeit, ein niedriger Reibungskoeffizient und eine Wartungsfreiheit zeichnen Speedy aus. Dem Kundenwunsch entsprechend ist ein fettfreier Lauf möglich. Der unbedingte Trockenlauf wird oft von Anfang an gefordert. Gerade in diesem Punkt kann die Lebensspanne massiv gesteigert werden. Mit einer sorgfältigen, minimalen Initialschmierung, ohne Nachschmierung, ist die Spindel 15 Mal länger in Betrieb als eine Spindel im Trockenlauf.

Wenn Entwicklung, Fertigung und Qualitätssicherung aus einer Hand kommen, ist die Beweglichkeit in Bezug auf die Prototypen-Erstellung, inklusive Gewinderollwerkzeuge und Endenbearbeitung innerhalb kürzester Frist möglich. Dank dieser Faktoren lässt sich auch an einem anspruchsvollem Standort flexibel und wettbewerbsfähig produzieren. Eichenberger hat die Steilgewindespindel optimiert und industrialisiert.

Der Gewinderollen-Spezialist lotet die Grenzen aus und wagt sich an neue Profilformen, Materialien und Dimensionen. Auf Anfrage werden heute individuelle Kundenlösungen erarbeitet: So wie die bisherige extremste Baugröße einer Steilgewindespindel mit einem Durchmesser von acht Millimeter und einer Steigung von 600 Millimeter.  hei

Steilgewindespindel Speedy, Bild: Eichenberger
Die Steilgewindespindel Speedy wird je nach Kundenwunsch individuell und in verschiedenen Größen gefertigt. Bild: Eichenberger

Hintergrundinformationen

Das Unternehmen

Eichenberger Gewinde hat sich vornehmlich der Gewindetechnik verschrieben und rollt seit fünf Jahrzehnten kundenspezifische, präzise und ausgeklügelte Bewegungs-spindeln. Über die Jahre hat der Gewindespezialist eigene Prozesse erarbeitet. Mit grossem Erfahrungsschatz und technischem Know-how unterstützt er seine Partner auf dem Weg zu ihren Innovationen. Moderne Antriebssysteme verbinden Mechanik, Elektrotechnik und Informatik. Dass die Anpassungsfähigkeit von mechanisch-dynamischen Funktions-lementen erheblich zum Erfolg von Projekten in der Antriebstechnik beiträgt, dessen ist sich der Gewindespezialist aus der Schweiz bewusst. Das darin liegende Potenzial schöpft er seit geraumer Zeit aus.