Permanente Zustandsüberwachung mit Guard Plus – bereit für Industrie 4.0

Bei der permanenten Zustandsüberwachung von Kugelgewindetrieben nach unserem Guard Plus Konzept messen Sensoren die Vorspannung an der Wälzkontaktzone zwischen Kugel und Mutter. Eine Auswertelektronik gibt das analysierte Messsignal an die Maschinensteuerung weiter. Diese informiert den Maschinenführer über eine Ampelanzeige über den Zustand und empfiehlt einen anstehenden Austausch des Kugelgewindetriebes. Die Reparatur wird damit planbar.

Unser Guard Plus-System erlaubt zudem die Messung von Bearbeitungs- sowie überlagerten oder außergewöhnlichen Betriebskräften, beispielsweise bei einer Überlastfahrt oder einem Crash. Die Aufzeichnung der Daten über die Lebensdauer der Maschine lässt Rückschlüsse auf eine Überlastung zu. Überdies hilft die permanente Zustandsüberwachung bei der Optimierung der Schmierung auf die speziellen Erfordernisse durch anwendungsspezifische Belastungskollektive. Dabei amortisieren sich die Mehrkosten für einen Kugelgewindetrieb mit Zustandsüberwachung ganz schnell.

Der Kugelgewindetrieb ist im heutigen Maschinen- und Apparatebau unersetzlich und hat sich zu einem Bauteil entwickelt, das eine enorme Spezialisierung verlangt. Insbesondere in der Schlüsselbranche Werkzeugmaschinenbau steigen die Anforderungen an Präzision und Zuverlässigkeit stetig. Hier sorgen Präzisions-Kugelgewindetriebe in den Größenbereichen von 20 bis über 100 Millimeter für die genaue Positionierung von Werkstück und Werkzeugträger. Positionier- und Vorschubaufgaben sind ihre Domäne. Dabei wird großer Wert auf spielfreie und dynamische Umsetzung einer Dreh- in eine Längsbewegung gesetzt, bei gleichzeitig hohen Anforderungen an Steifigkeit und Lebensdauer. Wichtige Beurteilungskriterien für die Qualität der Kugelgewindetriebe sind Laufruhe, Geräuschentwicklung, Vibrationen, Einlaufverhalten und Energieeffizienz.

Der innovative Herstellungsprozess minimiert bei Präzisions-Kugelgewindetrieben mit P-Toleranzen und Nenndurchmessern von 16 bis 80 mm die Oberflächenrauheit der Spindellaufbahn. Mikroskopisch kleine Unregelmäßigkeiten auf der Laufbahnoberfläche des Spindelgewindes werden nahezu vollständig beseitigt. Im Vergleich zu Standardspindeln verbessert das Verfahren die Oberflächengüte Rz um 60 %. Gleichzeitig nimmt der Materialtraganteil Rmr (c) um 70 % zu. Damit sorgt die Xi-Plus-Technologie für optimale Laufeigenschaften und eine geringere Vibration der Spindeln. Sie laufen ruhiger, sind leiser und zeichnen sich durch ein verbessertes Einlaufverhalten aus. Das Ergebnis sind eine optimierte Energieeffizienz und eine längere Lebensdauer der Kugelgewindetriebe.

Bei der Wahl der Schmiermittelversorgung und des Abstreifers bzw. der Dichtungen an der Mutter eines Kugelgewindetriebs spielen die Umgebungsbedingungen ebenso eine Rolle wie die Betriebsdrehzahlen und Lasten.

Typisch für den gängigen Maschinenbau sind Segment- bzw. Labyrinthabstreifer. Sie sorgen für hohe Betriebssicherheit, indem sie zuverlässig das Eindringen von Spänen und groben Schmutzpartikeln verhindern. Gleichzeitig bewirkt diese Abstreiferausführung durch eine gewisse Leckage des Schmiermittels in Verbindung mit einer automatischen Öl- oder Fettzufuhr eine Spülung der Mutter.

Für alle Anwendungen, bei denen kleine abrasive oder anderweitig problematische (z. B. Öl aufsaugende) Schmutzpartikel auftreten – beispielsweise Schleif- oder Holzbearbeitungsmaschinen –, empfehlen sich Filzabstreifer. Sie dichten die Mutter effizient gegen solche Verschmutzungen ab und dienen gleichzeitig als Schmierstoffreservoir.

Wenn nicht ausgeschlossen werden kann, dass neben problematischen Verunreinigungen auch Wasser oder wasserbasierte Kühlschmiermittel in Kontakt mit der Mutter kommen, sind Doppelabstreifer die richtige Wahl. Sie sind eine Kombination aus Segment- und Filzabstreifer und schützen die Mutter zuverlässig.

Wir sind Ihr erfahrener Partner bei Entwicklung, Fertigung und Anwendung hochpräziser Kugelgewindetriebe für den Werkzeugmaschinenbau, Mechatronik, optische Industrie, Medizintechnik sowie für die Luft- und Raumfahrtindustrie. Als Mitglied der Steinmeyer-Gruppe fertigen wir am Unternehmenssitz im baden-württembergischen Albstadt seit den 1960er Jahren hochpräzise Kugelgewindetriebe. Heute beschäftigt die Steinmeyer-Gruppe rund 680 Mitarbeiter und zählt namhafte Unternehmen aus aller Welt zu seinen Kunden.

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