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Beratung und Auslegung

Zusammen mit Ihnen entwickeln wir Antriebslösungen von den ersten Entwürfen bis zur Inbetriebnahme. Durch langjährige Erfahrung und fundiertes Wissen in allen Bereichen der Antriebstechnik gewährleisten wir anforderungsorientierte, durchdachte Lösungen. Im Folgenden stellen wir Ihnen zwei Beispiele hierzu vor.

Spindeleinheit für einen Kupplungsprüfstand

Der Prüfstand

Auf dem Kupplungsprüfstand werden PKW-Kupplungen getestet. Da Schwingungs- und Geräuschmessungen ausgeführt werden sollen, wird ein ruhiger Lauf der Lagerung gefordert. Im Reparaturfall soll die Einheit schnell ausgetauscht werden können. Der Antrieb erfolgt mit Riemen durch eine frequenzgeregelte Asynchronmaschine mit 115 kW Leistung mit Drehzahlen zwischen 2900 1/min und 5000 1/min. Dabei wird das enorme Drehmoment von 380 bzw. 220 Nm übertragen.

Unsere Leistung

Für diesen Kupplungsprüfstände haben wir eine Pinolenspindel entwickelt und an unseren Kunden geliefert. Die Spindel mit der Sonderriemenscheibe und den Keilriemen ausgeführt.

Die Lösung

Mittels eines 8-rilligen GATES PolyFlex JB-Riemensatzes wird das Drehmoment auf die Spindel übertragen. Aus diesem Moment resultiert eine hohe Radialkraft auf die Lagerung an der Riemenseite.

Aufgrund der Kombination hoher Drehzahlen und hoher Belastungen bei hoher Laufruhe wurden Spindellager ausgewählt. Auf der Riemenseite wird eine Tandem-O-Anordnung der Spindellager B7216-C-T-P4S-UL eingebaut. Da sich durch die hohen Radialkräfte große Unterschiede im Druckwinkel der einzelnen Kugeln während einer Lagerumdrehung ergeben, verschlechtert sich die Kinematik der Lager deutlich. Damit entstehen höhere Reibungsverluste und Kräfte auf den Käfig, die zu einem vorzeitigen Lagerausfall führen können.

Um diesen Effekt auszugleichen wird die Vorspannung des Lagersatzes durch einen Zwischenring von UL auf UM (mittlere Vorspannung) erhöht. Diese axiale Vorspannung zwingt die Kugeln in einen gleichmäßigeren Druckwinkel. Trotz höherer Belastung erhöht sich die Betriebssicherheit der Lagerung deutlich.

Als Loslager wird eine O-Anordnung B7016-C-T-P4S-UL verwendet.

Hybridspindellager für höchste Leistung

Hybridspindellager stehen heute für höchste Leistung: hohe Drehzahltauglichkeit bis 18 000 U/min für kleine Werkzeuge und hohe Tragfähigkeit für schwere Werkzeuge. Die Oberfläche der bearbeiteten Hölzer benötigt wegen der großen Spindelsteifigkeit keine gesonderte Finishbehandlung mehr. (Bild: Weinig)

Seit Jahren wachsen die Anforderungen an die Spindeln für Holzbearbeitungsmaschinen in Bezug auf hohe Zerspanleistung bei gleichzeitig hoher Oberflächengüte. Die Firma Max Lamb GmbH & Co. KG hat als langjähriger Entwicklungspartner der Weinig AG den Einsatz von Hochgenauigkeitslagern maßgeblich begleitet. Das Anforderungsprofil von Weinig für das neue Conturex-Bearbeitungszentrum lautete: Auslegung einer geeigneten Spindellagerung für eine Frässpindel, die im Fertigungsbereich von Massivholzmöbeln Verwendung finden soll.

Die Anforderungen

  • Drehzahl bis 18000 U/min
  • hohe Tragfähigkeit
  • Lastaufnahmevermögen der Riemenkräfte durch häufigen Start-Stopp-Betrieb
  • genügend Steifigkeit für eine Finishoberfläche
  • Fett-Lebensdauerschmierung

Die Lösung

Zur Steigerung der Drehzahl ähnlicher Spindeln von 12000 U/min auf 18000 U/min bot sich die Anwendung von Hybridlagern an, das heißt von Wälzlagern mit Keramik-Kugeln. Sollten die Wälzlager nun für hohe Drehzahlen, das heißt Lager mit kleinen Kugeln oder für hohe Belastungen mit großen Wälzkörpern gewählt werden? Die von Weinig konzipierte HSK-Werkzeugaufnahme prägte die Entscheidung erheblich mit. Auf der Werkzeugseite, mit dem größeren Wellendurchmesser, wurden Spindellager mit relativ geringem Lagerquerschnitt und der größtmöglichen Keramikkugel gewählt.

Auf der Antriebsseite, mit einem deutlich kleineren Wellendurchmesser, aber hohen Riemenlasten, boten sich die tragzahlstarken Spindellager mit größeren Lagerquerschnitten und Keramikkugeln an. Hohe Lagerdrehzahlen führen zu einer deutlichen Reduzierung der Standzeit des Lagerfetts. Andererseits möchte man auf eine Nachschmierung der Lager bewusst verzichten, da sich dieses Konzept seit Jahren bewährt hat. Die Erfahrungen aus dem Bereich der Werkzeugmaschinen für die Stahlbearbeitung haben gezeigt, dass sich die Laufzeit der Hybridlager mit Keramikwälzkörpern im Vergleich zu konventionellen Wälzkörpern aus Wälzlagerstahl verdreifacht. Diese Überlegungen führten letztlich zum Einsatz der abgedichteten, bereits vorgefetteten FAG-Hybridlager. Die universelle Paarungsmöglichkeit der FAG-Spindelkugellager bietet ein Höchstmaß an Montagefreundlichkeit. Bei den beidseitig mit integrierten, berührungslosen Dichtungen versehenen Lagern, die bereits mit Hochleistungsfett befüllt sind, entfällt das manuelle Befetten beim Einbau der Lager. Falsche Fettmenge oder Verschmutzungen sind damit ausgeschlossen.


Kontakt/Anfrage

Max Lamb GmbH & Co. KG
Am Bauhof 2
97076 Würzburg