Genau wie bei den Drehmomentkugelbuchsen läuft auch bei den Hub-Dreh-Modulen die Kugel in eingeschliffenen Nuten. Damit sind diese Maschinenelemente deutlich belastbarer als herkömmliche Rundführungen. Das liegt an der Geometrie der berührenden Körper. Denn die konvex geformte Kreisbogenlaufrille schmiegt sich an die ebenfalls konvexe Kugel eng an. Diese Schmiegung vergrößert die Kontaktfläche. Bei Belastung bildet sich eine Pressungsellipse aus. Gleichzeitig reduziert sich die Hertzsche Pressung – das ist die größte Spannung, die in der Mitte der Berührungsflächen zweier elastischer Körper herrscht. Zudem sind die Hub-Dreh-Module so eingestellt, dass ihr Spiel kleiner Null beträgt. Damit ist immer eine zumindest leichte Vorspannung gegeben. Auch die Stützlager der Rotationsmuttern sind leicht vorgespannt. Spielfreie Bewegungen sind so stets sichergestellt. Um die Umrechnung in Hublänge zu erleichtern, wird für den Kugelgewindetrieb eine quadratische Steigung eingesetzt. Ein weiteres Plus ist der geringe Konstruktions- und Installationsaufwand, weil das Modul lediglich ausgerichtet und montiert werden muss.
Zwei Ausführungen, zwei Bauweisen
Erhältlich sind die Hub-Dreh-Module in den zwei Typen SPBR und SPBF, die sich in ihrer Bauweise unterscheiden. Bei der Ausführung SPBR befinden sich auf der Hub-Dreh-Spindel eine Rotations-Kugelgewindemutter und eine Rotations-Drehmomentkugelbuchse. Damit eignet sie sich für einzelne oder kombinierte Positionier-, Linear- und Drehbewegungen. Vorzugsweise wird diese Ausführung für die Z-Achse von Scara-Robotern, Montage- oder Beschickungsautomaten sowie für Werkzeugwechsler in Werkzeugmaschinen eingesetzt. Erhältlich ist sie für die Wellendurchmesser 16, 20 und 25 Millimeter. Die maximale Wellenlänge beträgt beim Durchmesser 16 Millimeter 1,5 Meter, bei den anderen beiden zwei Meter. Soll das Modul nur eine Hubbewegung ausführen, kommt anstelle der drehbar gelagerten Drehmomentkugelbuchse eine standardmäßige Flansch-Drehmomentkugelbuchse zum Einsatz. Diese Bauweise mit der Bezeichnung SPBF lässt mechanisch nur eine Hubfunktion zu, der zweite Motor entfällt. Diese Ausführung bietet sich damit besonders für lineare Positionieraufgaben unter beengten Platzverhältnissen an. Sie ist in den gleichen Größen und Längen wie die Bauweise SPBR lieferbar. bj
