Glänzendes Ergebnis

Maschinenelemente

WälzLager – Bei der automatisierten Lackierung von Automobilkarosserien gewährleisten Präzisions-Dünnringlager ein erstklassiges Oberflächenfinish.

12. November 2009

Ein verkaufsentscheidendes Merkmal moderner Kraftfahrzeuge ist die Optik und damit die Qualität der Karosserielackierung. Führende Automobilhersteller nutzen dafür das Know-how des Stuttgarter Lackierstraßenspezialisten Dürr, dessen Roboterlösung Ecopaint Robot weltweit zum Einsatz kommt. Die wichtigste Aufgabe des Lackierroboters ist es, den Lackzerstäuber während des Lackiervorgangs in einem konstanten Abstand senkrecht zur Karosserieoberfläche zu führen – und das mit möglichst hoher Geschwindigkeit. Entscheidend für einen absolut gleichmäßigen Farbauftrag ist dabei jedoch, dass Position und Geschwindigkeit auf einer vorgegebe-nen Bahn präzise eingehalten werden, schließlich gefährden schon geringste Vibrationen oder Gleichlaufschwankungen ein optimales Ergebnis.

Präzision im Getriebe

Die Dosier- und Farbwechselsysteme in den Roboterarmen realisiert Dürr mit Sondergetrieben der Atlanta Antriebssysteme GmbH aus Bietigheim-Bissingen. Zu den Innovationen des 1929 gegründeten Unternehmens gehörten unter anderem die weltweit ersten Servoschneckengetriebe sowie die ersten geschliffenen Maschinenbau-Zahnstangen. Für die Roboterhandachse der Lackierroboter entwickelte Atlanta eine in drei Achsen bewegliche Lösung mit Stirnrad- und Kegelradgetrieben, die sich durch ein besonders kleines Verdrehspiel und hohe Verdrehsteifigkeit auszeichnen.

Schmal und leicht

Ein wichtiges Ziel bei der Entwicklung war es, Bauraum und Gewicht möglichst gering zu halten, schließlich vermindert jedes zusätzliche Gramm die Dynamik und Bewegungsfähigkeit des Gesamtsystems.

Viel Platz und Gewicht in den Roboterhandachsen sparten die Getriebespezialisten durch den Einsatz von Dünnringlagern des Wälzlagerspezialisten Rodriguez aus Eschweiler. Das geringe Gewicht und der besonders schmale Querschnitt machen sie insbesondere in Robotik-Applikationen zur ersten Wahl.

Zum Einsatz kommen bei der Roboterhand insgesamt acht Dünnringlager aus der Baureihe Reali Slim in sechs unterschiedlichen Größen, darunter Rillenkugellager, Schrägkugellager und Vierpunktlager in abgedichteter Ausführung. Dabei besitzt zum Beispiel das Rillenkugellager mit einem Außendurchmesser von 89 Millimeter einen Querschnitt von lediglich 6,35 Millimetern bei einem Gewicht von 63 Gramm. Normale Rillenkugellager dieser Größe und Tragzahl besitzen einen Querschnitt von 25 Millimetern und sind damit deutlich größer und schwerer. Zudem erlaubt es der große Innendurchmesser, die erforderlichen Leitungen und Schläuche gut geschützt innen durch das Getriebe zu führen.

Hilfe durch Beratung

Unterstützung lieferten die Wälzlagerspezialisten aus dem Rheinland jedoch nicht nur durch ihr differenziertes Produktspektrum, sondern auch durch Beratung bei der applikationsspezifischen Auslegung und zur Bearbeitung der Anbauteile, schließlich gibt es für Dünnringlager keine Standard-Berechnungsprogramme wie für normale Lager. So lassen sich unnötige Versuchsreihen vermeiden und die Zeit bis zur Marktreife verkürzen.

Wo die Katalog-Lager an ihre Grenzen stoßen, konzipiert und fertigt der Antriebsspezialist außerdem maßgeschneiderte Lösungen entsprechend den jeweiligen Applikationsanforderungen, etwa für Anwendungen mit bestimmten Reinraumklassen, hohen Temperaturen, großen Temperaturschwankungen oder anderen widrigen Einflüssen unter Berücksichtigung von Dichtungseigenschaften, Verschleiß und Energieeffizienz sowie der jeweiligen Anschlusskonstruktionen. Extreme Anforderungen wie beispielsweise in Vakuum- oder Reinraumumgebungen erfüllen die Dünnringlager als Hybrid-Ausführung mit Keramikkugeln und Minimalmengenschmierung. Zudem sind sie chemisch stabil und korrosionsbeständig. Mögliche Anwendungsbereiche sind zum Beispiel Feinmechanik und Medizintechnik mit höchster Präzision, aber eher leichteren bewegten Lasten.

Ulrich Schroth, Rodriguez/bt

Erschienen in Ausgabe: 08/2009