Für alle Aufgaben gerüstet

Maschinenelemente

Lagertechnik – Werkzeugmaschinen stehen unter hohen Anforderungen. Entscheidend für die Produktivität und die Präzision der Fertigung ist vor allem die Qualität der darin verbauten Lagerkomponenten.

29. April 2013

Ein zentrales Element vieler industrieller Produktionsprozesse sind Werkzeugmaschinen, und entsprechend hoch sind die Anforderungen an ihre Wirtschaftlichkeit, Präzision und Zuverlässigkeit. Entscheidend ist dabei auch die Qualität der verbauten Konstruktionselemente, darunter Linearführungen für Zustell-, Vorschub- oder Positionierungsaufgaben und Lagertechnik für die Lagerung der Bearbeitungsspindeln oder der Rundtische, die hohe Kräfte aufnehmen und übertragen müssen. Einen wesentlichen Einfluss auf das Schwingungsverhalten des Systems in Werkzeugmaschinen hat die Lagerung von Haupt- und Vorschubspindel, die entsprechend ausgelegt werden muss. Erforderlich sind dabei vor allem hohe Genauigkeiten und eine hohe Leistungsfähigkeit über einen langen Zeitraum hinweg. Viele Maschinenbauer verwenden dazu die doppelreihigen Axialschrägkugellager der Baureihe DRF mit 60 Grad Druckwinkel der Rodriguez GmbH aus Eschweiler.

Zweiseitig belastbar

Die wartungsarmen und montagefreundlichen Hochgenauigkeitskugellager für höchste Drehzahlen bestehen aus dickwandigen, formstabilen Außenringen, den Kugelkränzen sowie zweiteiligen Innenringen. Die vorgespannten Lager nehmen gleichzeitig Radial- und Axialbelastungen aus beiden Richtungen auf. Dabei steigt die axiale Tragfähigkeit mit der Größe des Berührungswinkels. Die hohe axiale Steifigkeit und Rundlaufgenauigkeit garantieren eine präzise Werkzeugpositionierung und zuverlässige Wiederholbarkeit. Die verschiedenen Lagertypen sind mit und ohne Flansch in Durchmessern von 15 bis 40 Millimeter verfügbar. Um eine lange Gebrauchsdauer zu gewährleisten, werden die Lager vorgeschmiert und einbaufertig ausgeliefert.

Ein wesentlicher Bestandteil von Werkzeugmaschinen ist auch der Dreh- oder Rundtisch, der das zu bearbeitende Werkstück positioniert. Vor allem spanabhebende Fertigungsprozesse stellen dabei sehr hohe Anforderungen an Genauigkeit, Tragfähigkeit und Steifigkeit. Speziell für solche Einsätze bietet Rodriguez die hochpräzisen bidirektionalen Radial-Axial-Zylinderrollenlager der Baureihe RTB (Rotary Table Bearings).

Hochpräzise Kombi-Lösung

Die einbaufertigen und kompakten Kombinationslager bestehen aus zwei Axial- und einem Radiallager, die wiederum aus einem geschmiedeten L-förmigen Winkelring, einem Außenring und einer planen Scheibe zusammengesetzt sind. Zwischen Winkelring, Außenring und Scheibe liegen zwei käfiggeführte Axialkränze. Das Vollrollen-Wälzkörperlager ist zwischen Außenring und Winkelring montiert. Die für den Einsatz in der spanenden Bearbeitung erforderliche hohe Präzision und Kippsteifigkeit gewährleisten dabei neben dem Winkelring vor allem die große Anzahl von Rollen in den Axialkäfigen, der lineare Kontakt der Wälzkörper sowie die präzise Verarbeitung der Lager.

Eingebautes Messsystem

Speziell für den Einsatz in Torquemotor-getriebenen Rundtischen sind die Radial-Axial-Präzisionsrollenlager der Baureihe RTB optional auch mit einem integrierten Winkelmesssystem lieferbar. Die Lager bilden dabei die kraftübertragende Schnittstelle zwischen der rotierenden Planscheibe und dem feststehenden Gehäuse und bestimmen damit die Rundlaufgenauigkeit. Die große Mittenbohrung der hochsteifen Lager ermöglicht zudem die platzsparende Führung von Energie- und Signalleitungen auf die Planscheibe.

Auch die Kaydon-Dünnringlager der Reali-Slim-Reihe von Rodriguez finden zunehmend im Werkzeugmaschinen Verwendung. Ihr wesentlicher Vorteil ist hier neben der Gewichts- und Platzeinsparung der große Durchmesser bei konstantem Querschnitt. So kommen Dünnringlager bei Spindeln mit großem Außendurchmesser in einer Ausführung als gegeneinander verspannte Schulterlager zum Einsatz.

High-Speed mit Keramik

Im Bereich der Spindellagerung empfiehlt sich in vielen Fällen wegen der großen Fliehkraftbelastung durch die hohe Drehzahl der Welle der Einsatz von Hybridkugellagern mit abriebfesten und hochtemperaturbeständigen Kugeln aus Keramik. Das erhöht die Festigkeit und reduziert die Dichte, was wiederum die Belastung verringert. Rodriguez bietet diese speziellen Lager sowohl als Käfigversionen mit Käfigen aus Metall oder Kunststoff wie auch als vollkugelige Ausführung ohne Käfige an. Die Hybrid-Dünnringlager benötigen nur ein Minimum an Schmiermittel und sind deutlich weniger anfällig gegenüber aggressiven Reinigungssubstanzen.

Speziell für die gleichzeitig radiale und axiale Abstützung von Kugelgewindespindeln in Werkzeugmaschinen wurden die Radial-Nadel-Axial-Zylinderrollenlager der Serie SRB entwickelt. Die Lager bestehen aus einem Radial-Nadellager mit einem verlängerten Innen- und einem massiven Außenring, dessen Seitenflächen als Schienen für zwei Axial-Rollenkäfige dienen, die auf dem Innenring zentriert sind. Hierdurch ergibt sich ein Präzisionslager von geringem Gesamtumfang und hoher Steifigkeit. Die Kreuzrollenlager der XRB-Serie dagegen sind die passende Lösung, wenn der Platz knapp bemessen ist oder flexible Konstruktionen benötigt werden. Hauptanwendungen sind Rundschalttische, Drehtische und Spindeln mit horizontaler und vertikaler Achse. Die Lager kombinieren eine kompakte Bauweise und die Fähigkeit, hohe axiale und radiale Belastungen sowie hohen Kippmomenten in beide Richtungen zu bewegen.

Auf einen Blick

- Die Rodriguez GmbH mit Sitz in Eschweiler bei Aachen ist ein führender Anbieter von Dünnringlagern, Präzisionsrollenlagern, Sonderlagern und Lineartechnik sowie von Komponenten und Systemen für die Fahrzeugindustrie.

- Neben zahlreichen Standardkomponenten bietet das Unternehmen kundenspezifische Bearbeitungen und Sonderlösungen aus eigener Fertigung sowie antriebstechnische Komplettsysteme.

- Einsatzgebiete sind unter anderem die Antriebs-, Druck-, Fahrzeug-, Verpackungs- und Medizintechnik sowie Feinmechanik und Messtechnik, die Lebensmittelindustrie, Robotik und Auto-matisierung, die Halbleiterfertigung, die Luft- und Raumfahrtindustrie oder der Maschinenbau.

Erschienen in Ausgabe: 03/2013