Wälzlager-Dichtung Dichtungskonzepte für Wälzlager und Lineartechnik

Bei der Entwicklung von Dichtungssystemen für Wälzlager und Linearsysteme kommt es zu Zielkonflikten, da Anforderungen an die Dichtungen oftmals konträr zueinander sind. Die Ziele sind bestmögliche Abdichtung bei geringer Reibung, Rückhaltewirkung der Schmierstoffe und Schutz vor Schmutzeintrag. NSK verfügt über diverse Dichtungssysteme, um anwendungsspezifische Herausforderungen zu bewältigen.

Anbieter zum Thema

SPN Schwaben Präzision Fritz Hopf GmbH

Novotechnik Messwertaufnehmer OHG

Franke GmbH

NSK Deutschland GmbH

Linde Hydraulics GmbH & Co. KG

Dichtungen für dynamische Anwendungen haben in Antriebselementen immer eine zweifache Funktion. Sie sollen verhindern, dass Verunreinigungen ins Innere der Komponenten dringen, und zugleich dafür sorgen, dass kein Schmierstoff (Öl, Fett) austreten kann. Außerdem sollen sie bei sehr guter Dichtwirkung so wenig Reibung wie möglich erzeugen, um ein Höchstmaß an Energieeffizienz zu erreichen.

Zielkonflikt: Gute Dichtwirkung – geringe Reibung

Aus Sicht der Entwicklung (und der Physik) sind dies durchaus Zielkonflikte, die sowohl für Komponenten der Lineartechnik, d.h. für Kugelgewindetriebe und Rollenführungen, gelten als auch für Wälzlager. Mit Hilfe von Simulationen und auf der Basis eines umfassenden Engineering-Know-hows lässt sich dieser Zielkonflikt aber sehr gut lösen, wie von NSK entwickelte Dichtsysteme zeigen.

A1: Dichtungskonzept für geringen Schmiermittelaustrag

Bei der Entwicklung der A1-Dichtung stand das Ziel im Vordergrund, bei Kugelgewindetrieben für Schwerlastanwendungen den Schmiermittelaustrag aus der Mutter zu reduzieren ohne die Reibung signifikant zu erhöhen. Dieses Ziel wurde erreicht und wird in Verbindung mit den Schwerlast-Kugelgewindetrieben der HTF-Serie angeboten. Neben den offenkundigen Umweltaspekten hat das A1-Dichtungskonzept hohen ökonomischen Nutzen. Denn bei Schwerlast-Anwendungen verwendet man Schmiermittel mit EP-Additiven, die hohen Betriebsdrücken standhalten. Diese Additive führen dazu, dass die Kosten für die Herstellung des Schmiermittels vergleichsweise hoch sind. Deshalb senkt ein geringer Austrag die „Total Cost of Ownership“ für den Betreiber.

Die Betriebskosten verringern sich noch weiter, weil die Wartungs- bzw. Schmierintervalle der mit A1-Dichtungen ausgestatteten Schwerlastspindeln verringert werden können. Ihr sehr gutes Fettrückhaltevermögen wirkt dauerhaft einer Mangelschmierung entgegen. Und in einer sauberen Produktionsumgebung (z.B. in Spritzgieß-Anwendungen, wo Schwerlast-Kugelgewindetriebe häufig eingesetzt werden, um hydraulische Antriebe zu ersetzen) gehört ein geringer Fettaustrag zu den Eigenschaften, die der Anwender fordert.

V1: Dichtung für die Bearbeitung von abrasiven Werkstoffen

Ein weiteres Dichtungskonzept wurde individuell für einen Kunden entwickelt, der hochwertige Werkzeugmaschinen baut. Diese Maschinen verarbeiten immer häufiger Graphit, der bei der Bearbeitung sehr feine und hoch abrasive Stäube freisetzt, sowie Keramik- und andere Sinterwerkstoffe. Hier besteht die Gefahr, dass die freigesetzten Partikel konventionelle Dichtungen beschädigen oder zerstören und in der Folge auch Führungswagen und Schiene. Deshalb gilt es zu verhindern, dass Verschmutzungen an den Wälzkontakt zwischen Führungselement und Schlitten geraten.

NSK entwickelte für die Rollenführungen der RA-Serie die V1-Dichtung, die aus einem extrem abrasionsfesten Werkstoff hergestellt wird und deren Dichtlippe sich spaltfrei an das Profil der Rollenführung anschmiegt. Dieses Design schafft – in Kombination mit einem Abdeckband – die Voraussetzung für eine präzise „Aufgabenteilung“ von Abstreifen und Abdichten.

Das Ergebnis: Das Eindringen von Partikeln wurde im Vergleich zu einer Standarddichtung um das Zehnfache reduziert. Auch das Fettrückhaltevermögen konnte deutlich gesteigert werden.

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