Kugelumlaufspindeln
THK-Spindeln und -Wellen: Präzision und Zuverlässigkeit
Die Kugelumlaufspindel ist ein mechanisches Präzisionssystem, bei dem zwischen der Gewindewelle und der Mutter mit konkavem Gewinde Stahlkugeln eingesetzt werden, die in einem spiralförmigen Kanal gleiten. Diese Kugeln haben die Aufgabe,die Gleitreibung in Rollreibung umzuwandeln, wodurch Energieverluste reduziert und der Wirkungsgrad verbessert werden. Die spiralförmige Nut mit halbkugelförmigem Querschnitt hat die gleiche Steigung wie die Schraube, jedoch einen etwas größeren mittleren Durchmesser, was eine flüssige und stabile Bewegung ermöglicht.
Es handelt sich um den gängigsten Mechanismus zur Umwandlung einer Drehbewegung in eine Translationsbewegung, der als Weiterentwicklung der traditionellen Schrauben- und Mutterverbindung gilt: Er bietet höhere Präzision, eine lange Lebensdauer und einen hohen Wirkungsgrad (ca. 90 %).
THK entwickelt und produziert ein umfassendes Sortiment an Kugelumlaufspindeln, die sowohl mit der „Caged Ball“-Technologie (Kugeln in Käfig) erhältlich sind, die Reibung und Geräuschentwicklung reduziert, als auch mit der herkömmlichen Technologie mit vollem Kugelfüllstand.
Darüber hinaus umfasst das Sortiment auch die Präzisions-Keilwellen BNS, die Dreh- und Translationsbewegung in einem einzigen Bauteil vereinen und so eine kompakte und äußerst effiziente Lösung für zahlreiche industrielle Anwendungen bieten.
Serie EBB/EPB
Kugelumlaufspindel
Kugelumlaufspindeln gemäß ISO 3408 (DIN 69051)
Die nach DIN-Norm gefertigten Kugelumlaufspindeln gewährleisten eine hohe Präzision und Effizienz bei der Kraftübertragung. Im Betrieb gleiten die Kugeln unter Last zwischen Spindelwelle und Mutter und nehmen dabei die Axialkraft auf; anschließend werden sie durch eine Nut mit integriertem Ablenkblech im Spindelmuttergehäuse umgeleitet, um dann in die angrenzende Laufbahn zurückzukehren und wieder in den belasteten Bereich zu gelangen. Dieser geschlossene Kreislauf ermöglicht den Kugeln eine kontinuierliche Drehbewegung und reduziert Reibung und Verschleiß.
Verfügbare Vorladungsmethoden:
- EBB: Auswahl der Kugelgröße (kalibrierter Durchmesser)
- EPB: Versatz zwischen Schraube und Mutter
Sie sind in der Genauigkeitsklasse P5 erhältlich, ideal für Anwendungen, die eine hohe Genauigkeit und Wiederholbarkeit erfordern.
HBN-Serie
Käfiggeführte Kugelumlaufspindel
Kugelumlaufspindel für hohe Belastungen – Modell HBN mit Käfigkugellagertechnik
Die für hohe Belastungen ausgelegte HBN-Kugelumlaufspindel verfügt über einen optimierten Innenaufbau, der die Nennbelastbarkeit im Vergleich zu herkömmlichen Spindeln erhöht.
Hauptmerkmale:
- Kugelführungsring: Verhindert Kollisionen und Reibung und verbessert so die Schmierstoffrückhaltung.
- Längere Lebensdauer: längere Betriebsdauer bei geringerer Geräuschentwicklung und geringeren Drehmomentschwankungen.
- Verstärktes Umwälzsystem: Bewegung der Kugeln in nahezu tangentialer Richtung, Nennweiten bis zu 130.000.
- Hohe Leistungsfähigkeit: ideal für Anwendungen mit hoher Belastung und intensiven Betriebszyklen.
- Geringer Wartungsaufwand: längere Wartungsintervalle auch bei häufiger Nutzung.
Serie SBK/SBN
Käfiggeführte Kugelumlaufspindel
Kugelumlaufspindeln mit Käfigkugellagertechnik und verstärktem Umlaufkanal sind für hohe Verfahrgeschwindigkeiten ausgelegt.
Die SBK -Version verfügt über einen quadratischen Teilungsabstand (der dem Durchmesser der Kugel entspricht) und ermöglicht Geschwindigkeiten von über 2 m/s.
Die Hochgeschwindigkeits-Kugelumlaufspindel SBN ist mit der Käfigkugel-Technologie ausgestattet, die Kollisionen und Reibung zwischen den Kugeln verhindert und die Schmierdauer verlängert. Dadurch werden ein geringer Geräuschpegel, hervorragende Drehmomenteigenschaften und lange wartungsfreie Betriebszeiten erreicht.
Dank der Verstärkung des Rücklaufrohrs und der Optimierung des tangentialen Ein- und Auslaufs der Kugeln konnte ein DN-Wert von 130.000 erreicht werden. Darüber hinaus ermöglicht die Vorspannung, die durch die Versetzung des Steigungsabstands in der Mitte der Schnecke erzielt wird, eine kürzere und kompaktere Schnecke im Vergleich zur Doppelschnecke, bei der die Vorspannung stattdessen durch einen zentralen Abstandhalter erzeugt wird.
Beim Hochgeschwindigkeitsmodell SBK werden die Kugeln durch einen Käfig in gleichmäßigem Abstand gehalten, wodurch Kollisionen und Reibung vermieden werden und eine hohe Schmierstoffrückhaltung gewährleistet ist. Dies führt zu einem geräuscharmen Betrieb, geringen Schwingungen bei hohen Drehzahlen und einem langfristig wartungsfreien Betrieb. Darüber hinaus ermöglicht die optimierte Umlaufstruktur mit tangentialem Austritt aus dem Gewinde und tangentialem Eintritt in den Kanal einen DN-Wert von 210.000.
Serie BLR/DIR
Kugelumlaufspindel
Das Modell BLR ist eine Kugelumlaufspindeleinheit, bei der die Kugelumlaufmutter mit einem Stützlager integriert ist. Dabei handelt es sich um ein Schrägkugellager mit einem Kontaktwinkel von 60°, das eine große Anzahl von Kugeln aufnimmt und eine hohe axiale Steifigkeit gewährleistet. Das Modell BLR ist in zwei Ausführungen erhältlich: Präzisionskugelumlaufspindel und gerollte Kugelumlaufspindel.
Die DIR-Kugelumlaufspindel stellt hingegen die Standardausführung dar, deren Aufbau eine einfache Kugelumlaufspindel mit einem Stützlager umfasst. Bei diesem Modell fungiert die Mutter als Umlaufmechanismus mittels Umlenkrollen: Die Kugeln laufen durch die Nut der in der Mutter montierten Umlenkrolle, gelangen in die angrenzende Laufbahn und kehren in den Lastbereich zurück, wodurch sie einen kontinuierlichen Rollzyklus vollenden.
Die Vorspannung bei der DIR-Ausführung wird durch eine versetzte Gewindesteigung erreicht, wodurch das Rechts- und Linksgewinde in der Mitte der Mutter mehrere Gewindegänge aufweist. Auf diese Weise wird die axiale Spielfreiheit unter Null eingestellt (Vorspannung), was eine kompaktere und flüssigere Bewegung im Vergleich zum herkömmlichen Doppel-Mutter-Typ ermöglicht (der eine zentrale Distanzscheibe erfordert).
Das Stützlager enthält zwei Reihen von DB-Schrägkugellagern mit einem Kontaktwinkel von 45°, wodurch die Vorspannung gewährleistet ist. Zudem ist der Flansch zur Befestigung der Riemenscheibe direkt in die Kugelumlaufmutter integriert.
BNS-Serie
Kugelumlaufspindel
Das weltweit einzigartige Schraubenmodell kombiniert die Funktionsweise einer Kugelumlaufspindel mit der einer Rillenschraube. Dank zweier auf der Spindel angeordneter Schnecken wird eine Drehbewegung erzielt, wenn sich die Schnecken ohne relative Drehung bewegen; bei Vorhandensein einer relativen Drehung entstehen hingegen Dreh-Verschiebungsbewegungen.
Da die Kugelumlaufmutter mit einem Stützlager integriert ist, ist die Einheit äußerst präzise und kompakt. Zudem sorgt die geringe Trägheit der leichten Mutter füreine hohe dynamische Reaktionsfähigkeit.
Das Stützlager an der Kugelumlaufspindel weist einen Kontaktwinkel von 60° in axialer Richtung auf, während das Lager an der Kugellaufbahn einen Kontaktwinkel von 30° in Richtung des Drehmoments aufweist, wodurch eine sehr steife Wellenlagerung gewährleistet wird. Eine serienmäßig mitgelieferte Spezialgummidichtung verhindert das Eindringen von Fremdkörpern. Die Kugelumlaufspindel ist zudem einfach zu montieren: Sie muss lediglich mit Schrauben am Gehäuse befestigt werden (empfohlene Toleranz des Gehäuseinnendurchmessers: H7).
Dieses System ermöglicht drei Bewegungsmodi mit einer einzigen Welle:
- Rotationsmaschinen
- Linear
- Spiralen
Dank dieser Eigenschaften eignet sich das System besonders für Maschinen, die eine Kombination aus Dreh- und Linearbewegungen erfordern, wie beispielsweisedie Z-Achse von SCARA-Robotern, Montageroboter, automatische Lademagazine und ATC-Systeme für Bearbeitungszentren.
Serie SDA-V/SDAN-V
Kugelumlaufspindel
Dieses Schneckenmodell wurde für den Bau kompakter Hochgeschwindigkeitsmaschinen entwickelt und gewährleistet auch bei längerem Betrieb eine stabile und zuverlässige Leistung.
Die Kugeln werden tangential geführt, wodurch eine maximale Drehzahl von 5.000 min⁻¹ und ein DN-Wert von bis zu 160.000 erreicht werden können.
Das Drehmoment bleibt auch bei längerem Betrieb mit hoher Drehzahl konstant und gewährleistet so Kontinuität und Präzision.
Die neu entwickelten Umwälzkomponenten ermöglichen eine optimierte Umwälzstruktur, wodurch die Systemeffizienz gesteigert und Vibrationen sowie Verschleiß reduziert werden.
Die Abmessungen der Mutter entsprechen der Norm DIN 69051-5, wodurch Kompatibilität und eine einfache Integration in bestehende Projekte gewährleistet sind.
Serie EBB/EPB
Kugelumlaufspindel
Kugelumlaufspindeln gemäß ISO 3408 (DIN 69051)
Die nach DIN-Norm gefertigten Kugelumlaufspindeln gewährleisten eine hohe Präzision und Effizienz bei der Kraftübertragung. Im Betrieb gleiten die Kugeln unter Last zwischen Spindelwelle und Mutter und nehmen dabei die Axialkraft auf; anschließend werden sie durch eine Nut mit integriertem Ablenkblech im Spindelmuttergehäuse umgeleitet, um dann in die angrenzende Laufbahn zurückzukehren und wieder in den belasteten Bereich zu gelangen. Dieser geschlossene Kreislauf ermöglicht den Kugeln eine kontinuierliche Drehbewegung und reduziert Reibung und Verschleiß.
Verfügbare Vorladungsmethoden:
- EBB: Auswahl der Kugelgröße (kalibrierter Durchmesser)
- EPB: Versatz zwischen Schraube und Mutter
Sie sind in der Genauigkeitsklasse P5 erhältlich, ideal für Anwendungen, die eine hohe Genauigkeit und Wiederholbarkeit erfordern.
HBN-Serie
Käfiggeführte Kugelumlaufspindel
Kugelumlaufspindel für hohe Belastungen – Modell HBN mit Käfigkugellagertechnik
Die für hohe Belastungen ausgelegte HBN-Kugelumlaufspindel verfügt über einen optimierten Innenaufbau, der die Nennbelastbarkeit im Vergleich zu herkömmlichen Spindeln erhöht.
Hauptmerkmale:
- Kugelführungsring: Verhindert Kollisionen und Reibung und verbessert so die Schmierstoffrückhaltung.
- Längere Lebensdauer: längere Betriebsdauer bei geringerer Geräuschentwicklung und geringeren Drehmomentschwankungen.
- Verstärktes Umwälzsystem: Bewegung der Kugeln in nahezu tangentialer Richtung, Nennweiten bis zu 130.000.
- Hohe Leistungsfähigkeit: ideal für Anwendungen mit hoher Belastung und intensiven Betriebszyklen.
- Geringer Wartungsaufwand: längere Wartungsintervalle auch bei häufiger Nutzung.
Serie SBK/SBN
Käfiggeführte Kugelumlaufspindel
Kugelumlaufspindeln mit Käfigkugellagertechnik und verstärktem Umlaufkanal sind für hohe Verfahrgeschwindigkeiten ausgelegt.
Die SBK -Version verfügt über einen quadratischen Teilungsabstand (der dem Durchmesser der Kugel entspricht) und ermöglicht Geschwindigkeiten von über 2 m/s.
Die Hochgeschwindigkeits-Kugelumlaufspindel SBN ist mit der Käfigkugel-Technologie ausgestattet, die Kollisionen und Reibung zwischen den Kugeln verhindert und die Schmierdauer verlängert. Dadurch werden ein geringer Geräuschpegel, hervorragende Drehmomenteigenschaften und lange wartungsfreie Betriebszeiten erreicht.
Dank der Verstärkung des Rücklaufrohrs und der Optimierung des tangentialen Ein- und Auslaufs der Kugeln konnte ein DN-Wert von 130.000 erreicht werden. Darüber hinaus ermöglicht die Vorspannung, die durch die Versetzung des Steigungsabstands in der Mitte der Schnecke erzielt wird, eine kürzere und kompaktere Schnecke im Vergleich zur Doppelschnecke, bei der die Vorspannung stattdessen durch einen zentralen Abstandhalter erzeugt wird.
Beim Hochgeschwindigkeitsmodell SBK werden die Kugeln durch einen Käfig in gleichmäßigem Abstand gehalten, wodurch Kollisionen und Reibung vermieden werden und eine hohe Schmierstoffrückhaltung gewährleistet ist. Dies führt zu einem geräuscharmen Betrieb, geringen Schwingungen bei hohen Drehzahlen und einem langfristig wartungsfreien Betrieb. Darüber hinaus ermöglicht die optimierte Umlaufstruktur mit tangentialem Austritt aus dem Gewinde und tangentialem Eintritt in den Kanal einen DN-Wert von 210.000.
Serie BLR/DIR
Kugelumlaufspindel
Das Modell BLR ist eine Kugelumlaufspindeleinheit, bei der die Kugelumlaufmutter mit einem Stützlager integriert ist. Dabei handelt es sich um ein Schrägkugellager mit einem Kontaktwinkel von 60°, das eine große Anzahl von Kugeln aufnimmt und eine hohe axiale Steifigkeit gewährleistet. Das Modell BLR ist in zwei Ausführungen erhältlich: Präzisionskugelumlaufspindel und gerollte Kugelumlaufspindel.
Die DIR-Kugelumlaufspindel stellt hingegen die Standardausführung dar, deren Aufbau eine einfache Kugelumlaufspindel mit einem Stützlager umfasst. Bei diesem Modell fungiert die Mutter als Umlaufmechanismus mittels Umlenkrollen: Die Kugeln laufen durch die Nut der in der Mutter montierten Umlenkrolle, gelangen in die angrenzende Laufbahn und kehren in den Lastbereich zurück, wodurch sie einen kontinuierlichen Rollzyklus vollenden.
Die Vorspannung bei der DIR-Ausführung wird durch eine versetzte Gewindesteigung erreicht, wodurch das Rechts- und Linksgewinde in der Mitte der Mutter mehrere Gewindegänge aufweist. Auf diese Weise wird die axiale Spielfreiheit unter Null eingestellt (Vorspannung), was eine kompaktere und flüssigere Bewegung im Vergleich zum herkömmlichen Doppel-Mutter-Typ ermöglicht (der eine zentrale Distanzscheibe erfordert).
Das Stützlager enthält zwei Reihen von DB-Schrägkugellagern mit einem Kontaktwinkel von 45°, wodurch die Vorspannung gewährleistet ist. Zudem ist der Flansch zur Befestigung der Riemenscheibe direkt in die Kugelumlaufmutter integriert.
BNS-Serie
Kugelumlaufspindel
Das weltweit einzigartige Schraubenmodell kombiniert die Funktionsweise einer Kugelumlaufspindel mit der einer Rillenschraube. Dank zweier auf der Spindel angeordneter Schnecken wird eine Drehbewegung erzielt, wenn sich die Schnecken ohne relative Drehung bewegen; bei Vorhandensein einer relativen Drehung entstehen hingegen Dreh-Verschiebungsbewegungen.
Da die Kugelumlaufmutter mit einem Stützlager integriert ist, ist die Einheit äußerst präzise und kompakt. Zudem sorgt die geringe Trägheit der leichten Mutter füreine hohe dynamische Reaktionsfähigkeit.
Das Stützlager an der Kugelumlaufspindel weist einen Kontaktwinkel von 60° in axialer Richtung auf, während das Lager an der Kugellaufbahn einen Kontaktwinkel von 30° in Richtung des Drehmoments aufweist, wodurch eine sehr steife Wellenlagerung gewährleistet wird. Eine serienmäßig mitgelieferte Spezialgummidichtung verhindert das Eindringen von Fremdkörpern. Die Kugelumlaufspindel ist zudem einfach zu montieren: Sie muss lediglich mit Schrauben am Gehäuse befestigt werden (empfohlene Toleranz des Gehäuseinnendurchmessers: H7).
Dieses System ermöglicht drei Bewegungsmodi mit einer einzigen Welle:
- Rotationsmaschinen
- Linear
- Spiralen
Dank dieser Eigenschaften eignet sich das System besonders für Maschinen, die eine Kombination aus Dreh- und Linearbewegungen erfordern, wie beispielsweisedie Z-Achse von SCARA-Robotern, Montageroboter, automatische Lademagazine und ATC-Systeme für Bearbeitungszentren.
Serie SDA-V/SDAN-V
Kugelumlaufspindel
Dieses Schneckenmodell wurde für den Bau kompakter Hochgeschwindigkeitsmaschinen entwickelt und gewährleistet auch bei längerem Betrieb eine stabile und zuverlässige Leistung.
Die Kugeln werden tangential geführt, wodurch eine maximale Drehzahl von 5.000 min⁻¹ und ein DN-Wert von bis zu 160.000 erreicht werden können.
Das Drehmoment bleibt auch bei längerem Betrieb mit hoher Drehzahl konstant und gewährleistet so Kontinuität und Präzision.
Die neu entwickelten Umwälzkomponenten ermöglichen eine optimierte Umwälzstruktur, wodurch die Systemeffizienz gesteigert und Vibrationen sowie Verschleiß reduziert werden.
Die Abmessungen der Mutter entsprechen der Norm DIN 69051-5, wodurch Kompatibilität und eine einfache Integration in bestehende Projekte gewährleistet sind.
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