Kugelgewindetriebe
THK Schrauben und Wellen, Präzision und Zuverlässigkeit
Die Kugelgewindespindel ist ein präzises mechanisches System, bei dem zwischen der gewindetragenden Welle und der konkaven Mutter Stahlkugeln eingeführt werden, die in einem schraubenförmigen Gehäuse gleiten. Diese Kugeln haben die Funktion, Reibung in Rollreibung umzuformen, wodurch die Energieverluste reduziert und die Effizienz verbessert werden. Die schraubenförmige Nut, mit halbkugelförmigem profil, hat die gleiche Teilung wie die Spindel, jedoch mit einem leicht größeren Mitteldurchmesser, was eine flüssige und stabile Bewegung ermöglicht.
Es handelt sich um den am weitesten verbreiteten Mechanismus zur Umwandlung einer Drehbewegung in eineTranslation, betrachtet die Evolution der traditionellen Spindel-Mutter: Er bietet höhere Präzision, lange Lebensdauer und einen hohen Wirkungsgrad (ca. 90%).
THK entwirft und produziert eine umfassende Palette von Kugelgewindespindeln, die sowohl mit der „Caged Ball“-Technologie (Eingekäfigte Kugeln), die Reibung und Geräuschentwicklung reduziert, als auch mit der traditionellen Vollfülltechnologie verfügbar sind.
Zusätzlich dazu beinhaltet das Sortiment auch die prfzisen BNS-Wellen, die die drehende und die translatorische Bewegung in einem einzigen Bauteil integrieren und eine kompakte und äußerst effiziente Lösung für zahlreiche industrielle Anwendungen bieten.
EBB/EPB-Serie
Kugelumlaufspindel
Kugelumlaufspindeln gemäß ISO 3408 (DIN 69051)
Die nach DIN-Norm gefertigten Kugelumlaufspindeln garantieren hohe Präzision und Effizienz bei der Bewegungübertragung. Während des Betriebs rollen die Kugeln unter Last zwischen der Spindel und der Mutter und nehmen die axiale Last auf; danach werden sie durch eine Nut mit integriertem Abweiser in die angrenzende Bahn umgeleitet und kehren in den beladenen Bereich zurück. Dieser geschlossene Kreislauf ermöglicht es den Kugeln, eine kontinuierliche Rotationsbewegung auszuführen, wobei Reibung und Verschleiß reduziert werden.
Verfügbare Vormontagemethoden:
- EBB: Dimensionierung der Kugeln (kalibrierter Durchmesser)
- EPB: Versatz zwischen Spindel und Mutter
Verfügbar in Präzisionsklasse P5, ideal für Anwendungen, die hohe Genauigkeit und Wiederholbarkeit erfordern.
HBN-Serie
Eingekapselte Kugelumlaufspindel
Kugelumlaufspindel für hohe Lasten – HBN-Modell mit eingekapselter Kugeltechnik
Die Kugelumlaufspindel HBN, entwickelt für hohe Lasten, verfügt über eine optimierte interne Struktur, die die Nennlastkapazität im Vergleich zu herkömmlichen Spindeln erhöht.
Hauptmerkmale:
- Kugelschutzkäfig: eliminiert Kollisionen und Reibung, verbessert die Schmierstoffhaltefähigkeit.
- Erhöhte Betriebslaufzeit: verlängerte Lebensdauer mit geringerer Geräuschentwicklung und reduzierter Drehmomentvariation.
- Verstärktes Umlaufsystem: Bewegung der Kugeln in nahezu tangentialer Richtung, DN-Werte bis zu 130.000.
- Hohe Leistung: ideal für Anwendungen mit hohen Lasten und intensiven Zyklen.
- Reduzierter Wartungsaufwand: längere Wartungsintervalle auch bei häufigem Einsatz.
SBK/SBN-Serie
Eingekapselte Kugelumlaufspindel
Die Kugelumlaufspindeln mit eingekapselter Kugeltechnik und verstärktem Umlaufsystem sind darauf ausgelegt, hohe Translationsgeschwindigkeiten zu gewährleisten.
Die SBK-Version verwendet eine quadratische Teilung (Teilung entspricht dem Durchmesser der Kugel) und ermöglicht Geschwindigkeiten von über 2 m/s.
Die Hochgeschwindigkeits-Kugelumlaufspindel SBN ist mit der eingekapselten Kugeltechnik ausgestattet, die Kollisionen und Reibung zwischen den Kugeln eliminiert und die Lebensdauer der Schmierung verbessert. Dadurch werden geräuscharm, hervorragende Drehmomentmerkmale und lange Betriebszeiten ohne Wartungsbedarf erreicht.
Dank der Verstärkung des Umlaufrohrs und der Optimierung des tangentialen Ein- und Auslasses der Kugeln konnte ein Wert von DN 130.000 erreicht werden. Zudem ermöglicht der durch den Teilungsversatz in der Mitte der Schnecke erzielte Preload eine kürzere und kompaktere Schnecke im Vergleich zur Doppelversion, bei der die Prellung mit einem Mitnehmer erzeugt wird.
Im Hochgeschwindigkeitsmodell SBK sind die Kugeln gleichmäßig mit einem Käfig gehalten, der Kollisionen und Reibungen beseitigt und eine hohe Schmierstoffhaltefähigkeit gewährleistet. Dies führt zu geräuscharmem Betrieb, reduzierten Schwingungen bei hohen Geschwindigkeiten und wartungsfreier Langzeitbetrieb. Darüber hinaus ermöglicht die optimierte Umlaufstruktur mit der Abführung von der Gewinde- und tangentialen Einleitung in die Wand ein DN von 210.000.
BLR/DIR-Serie
Kugelumlaufspindel
Das BLR-Modell ist eine Kugelumlaufspindel, bei der die Umlaufmutter mit einem Stützlager integriert ist. Dies ist ein Winkellager mit einem Kontaktwinkel von 60°, das eine große Anzahl von Kugeln beherbergt und eine hohe axiale Steifigkeit garantiert. Das BLR-Modell ist in zwei Versionen erhältlich: Präzisionskugelspindel und gerollte Kugelspindel.
Die Kugelumlaufspindel DIR hingegen stellt die Standardversion dar, mit einer Struktur, die eine einfache Kugelumlaufspindel mit einem Stützlager integriert. In diesem Modell fungiert die Mutter als Umlaufmechanismus durch Abweiser: Die Kugeln laufen durch die Nut des im Mutter montierten Abweisers, gelangen zur angrenzenden Bahn und kehren nach dem Beladebereich zurück, wodurch ein kontinuierlicher Rollzyklus abgeschlossen wird.
Der Prelldruck in der DIR-Version wird durch Teilungsversatz erreicht, was mehr Stufen für das Rechts- und Linksgewinde im Zentrum der Mutter bereitstellt. Dabei wird die axiale Transparenz unter Null (Vorfestigung) eingestellt, was eine kompaktere und geschmeidigere Bewegung im Vergleich zur traditionellen Doppelmuttersparte ermöglicht, (welche ein Mitnehmer erfordert).
Das Stützlager integriert zwei Reihen von Winkelrollen vom Typ DB mit Kontaktswinkeln von 45°, zur Gewährleistung der Prellung. Zusätzlich ist der Flansch zur Montage der Riemenscheibe direkt in die Kugelumlaufspindel eingebaut.
BNS-Serie
Kugelumlaufspindel
Das weltweit einzigartige Spindelmodell kombiniert die Aktion einer Kugelumlaufspindel mit einer Nutspindel. Durch zwei auf der Spindel montierte Schnecken wird eine Rotationsbewegung erzeugt, wenn sich die Schnecken ohne relative Drehung bewegen; bei relativer Drehung hingegen entstehen roto-translatorische Bewegungen.
Da die Kugelumlaufmutter mit einem Stützlager integriert ist, ist die Einheit äußerst präzise und kompakt. Zudem gewährleistet die geringe Trägheit der leichten Mutter eine hohe dynamische Reaktivität.
Das Stützlager auf der Kugelspindel hat einen Kontaktwinkel von 60° nach axialer Richtung, während das auf der Nutspindel einen Kontaktwinkel von 30° in Momentrichtung hat, was einen sehr steifen Wellenstütze gewährleistet. Eine dedizierte Gummidichtung, die im Lieferumfang enthalten ist, verhindert das Eindringen von Fremdkörpern. Die Kugelumlaufspindel ist zudem einfach zu installieren: Sie muss nur mit Schrauben an das Gehäuse befestigt werden (empfohlene Toleranz für den inneren Durchmesser des Gehäuses: H7).
Dieses System ermöglicht die Durchführung von drei Bewegungsmodi mit einer einzigen Welle:
- Rotativ
- Linear
- Spiral
Dank dieser Eigenschaften ist das System besonders geeignet für Maschinen, die eine Kombination aus rotativen und linearen Bewegungen erfordern, wie die Z-Achse von SCARA-Robotern, Montageroboter, automatische Lader und ATC-Systeme für Bearbeitungszentren.
SDA-V/SDAN-V-Serie
Kugelumlaufspindel
Dieses Spindelmodell ist für die Herstellung von kompakten Hochgeschwindigkeitsmaschinen konzipiert, was stabile und zuverlässige Leistungen auch bei längeren Betriebsbedingungen gewährleistet.
Die Kugeln werden in tangentialer Richtung geführt, wodurch eine maximale Drehgeschwindigkeit von 5.000 min⁻¹ und ein DN-Wert bis zu 160.000 erreicht werden.
Das Drehmoment bleibt auch während längerer Hochgeschwindigkeitsbetriebszeiten stabil, was Kontinuität und Präzision sicherstellt.
Die neu gestalteten Umlaufkomponenten ermöglichen eine optimierte Umlaufstruktur, die die Effizienz des Systems verbessert und Vibrationen sowie Verschleiß reduziert.
Die Abmessungen der Mutter entsprechen den DIN 69051-5-Standards, was Kompatibilität und einfache Integration in bestehende Projekte gewährleistet.
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