Dichtungskonzepte für Wälzlager und Lineartechnik

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Novotechnik Messwertaufnehmer OHG

Franke GmbH

NSK Deutschland GmbH

Linde Hydraulics GmbH & Co. KG

Konstruktive Einheit von Dichtung, Schmierung und Abdeckung

Besonders wirkungsvoll ist das V1-Dichtungskonzept, das inzwischen auch für Kugelgewindetriebe angeboten wird, in Kombination mit der optionalen K1-Schmiereinheit. Der Schmierstoff ist hier in einem imprägnierten Kunststoffmaterial inkorporiert, das beim Kontakt mit der Lauffläche geringe Ölmengen abgibt. So wird ein sehr ruhiger, reibungsarmer Lauf des Linearantriebs zusätzlich unterstützt. Untersuchungsreihen von NSK belegen, dass die K1-Schmiereinheit auch die Abdichtwirkung unterstützt.

Das dritte Konstruktionselement für diese Antriebselemente, die auch unter extremen Bedingungen und bei der Bearbeitung abrasiver Materialien eine hohe Lebensdauer und Ausfallsicherheit erreichen, ist das Abdeckband. Es verhindert die Ablagerung von Schmutz in den Befestigungsbohrungen und sorgt zugleich für eine vollkommen gleichmäßige Fläche, auf der sich die Dichtung bewegt. Dies zeigt, dass Dichtungen für dynamische Anwendungen am besten in Kombination mit der Schmierung und der Abdeckung, d.h. den Laufflächen, betrachtet und konstruktiv aufeinander abgestimmt werden.

X1: Hohes Fettrückhaltevermögen und kein Verschmutzungseintrag

Ein weiteres Dichtungskonzept für Kugelgewindetriebe hat NSK speziell für den Werkzeugmaschinenbau entwickelt. Dabei konnten die Konstrukteure auf das grundlegende Design der V1- und der A1-Dichtungskonzepte zurückgreifen.

Bei der X1-Dichtung wird die auch gegenüber der V1-Dichtung nochmals verbesserte Abdichtung u.a. dadurch erreicht, dass die beiden Grundfunktionen – Verhindern von Schmutzeintrag und von Schmierstoffaustrag – auf zwei separate Dichtelemente aufgeteilt wurden. Ein äußerer Abstreifer befreit die Spindel von Partikeln und verhindert somit, dass Verschmutzungen an den Wälzkontakt geraten. Eine zweite Dichtung hat ausschließlich die Aufgabe, das Schmierfett zurückzuhalten. Mit diesem Eigenschaftsprofil stellt das X1- Dichtungskonzept einen echten Meilenstein in der Weiterentwicklung von Hochleistungsdichtungen für Kugelgewindetriebe dar

Entwicklungsziele wurden übertroffen

In der Praxis wurden die im Pflichtenheft gesteckten Ziele übertroffen. Vorgenommen hatte man sich eine zehnfach höhere Abstreifwirkung. Gemessen wurde ein rund 32-fach besserer Wert. Der Fettaustrag wurde ebenfalls signifikant verbessert: Es tritt weniger als ein Drittel der sonst üblichen Schmierfettmenge aus. Damit reduziert das Dichtungskonzept den Schmiermittelverbrauch. Da es sich durch eine geringe Reibung auszeichnet, unterstützt es auch die Leichtlaufeigenschaften und somit die Energieeffizienz von Präzisionsantrieben.

Für schnell laufende Kugellager: V-Dichtungen

Auch bei rotativen Lagern gibt es besonders wirksame und energieeffiziente Dichtungskonzepte. Hier kann NSK teilweise auf Synergieeffekte zurückgreifen, die aus der Entwicklung von Automotive-Wälzlagern resultieren, denn die Automobilindustrie unternimmt intensive und erfolgreiche Anstrengungen zur Reibungsreduzierung sämtlicher Antriebskomponenten.

Inwieweit Wälzlager dazu beitragen können, die Energieeffizienz von Elektroantrieben z.B. im Maschinenbau zu optimieren, zeigt NSK mit der berührungslosen V-Dichtung. Sie hat im Vergleich zu Lagern mit der üblicherweise eingesetzten Deckscheibe eine deutlich bessere Dichtwirkung. Durch den Einsatz einer berührungslosen Dichtung wird die Gesamtreibung des Lagers so gering wie möglich gehalten, da eine berührende Dichtung den Reibungsverlust mehr als verdoppeln kann.

Sealed Clean-Walzenzapfenlager für Heavy Duty-Einsätze

Neben den bislang genannten Dichtungssystemen hat NSK noch weitere Dichtungssysteme entwickelt, die bei besonderen Einsatzbedingungen oder Anforderungen verwendet werden. Hierzu gehört die „Sealed Clean“-Technologie, die bei Heavy-Duty-Einsätzen z.B. in Baumaschinen, im Bergbau oder in der Stahlindustrie wirkungsvoll den Eintritt von Verunreinigungen in das Wälzlager verhindert. (ud)

* Marcus Bulgan ist Application Engineer bei der NSK Deutschland GmbH, Ratingen.

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