EMO 2021 Schaeffler stellt drei neue Produkte zur EMO 2021 vor

Redakteur: Ute Drescher

Effizienz und Präzision der Werkzeugmaschine steigern sollen die neuen Produkte, die Schaeffler zur EMO 2021 vorstellt. Dazu gehören die Rollenumlaufführung RUE-F, ein nachrüstbares Update der Überwachungslösung Durasense sowie ein Inkrementelles Winkelmesssystem für die Rundtischlagerung.

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Rundum neu konzipiert: Rollenumlaufeinheit RUE-F der sechsten Generation von Schaeffler.
Rundum neu konzipiert: Rollenumlaufeinheit RUE-F der sechsten Generation von Schaeffler.
(Bild: Schaeffler)

Neue Maßstäbe bei den Betriebskosten und der Gebrauchsdauer soll die sechste Generation der Rollenumlaufführung RUE-F setzen, die Schaeffler zur EMO 2021 vorstellt. „Schon die Vorgängermodelle zeichnen sich durch Steifigkeit, Tragfähigkeit, Präzision und Zuverlässigkeit aus“, sagt Dietmar Rudy, Leiter R&D des regionalen Geschäftsbereiches Industrial Automation, bei der Produktvorstellung. Seit 2003 am Markt etabliert, findet sich die Rollenumlaufführung vor allem in großen Fräs- und Gantry-Maschinen sowie im Pressenbau, in Richtmaschinen und weiteren Maschinentypen. „Entsprechend hoch gesteckt war die Messlatte für die Entwicklung der neuen, sechsten Generation der Rollenumlaufeinheiten RUE-F“, nennt Rudy die Herausforderung.

Rundum neu konzipiert: Rollenumlaufeinheit RUE-F der sechsten Generation von Schaeffler.
Rundum neu konzipiert: Rollenumlaufeinheit RUE-F der sechsten Generation von Schaeffler.
(Bild: Schaeffler)

Bessere Oberflächenqualitäten bei der Zerspanung

Im Vergleich zur Vorgängergeneration bietet die sechste Generation RUE-F eine spürbar geringere Hubpulsation, außerdem um 40 % niedrigere Verschiebekräfte und um bis zu 30 % kleinere Verschiebekraftschwankungen. Diese Verbesserungen sorgen für eine einfachere Regelbarkeit der Antriebe und eine höhere Positioniergenauigkeit. In Hauptachsen von Werkzeugmaschinen eingesetzt, können so mit den neuen Rollenumlaufeinheiten noch bessere Oberflächenqualitäten erzielt werden. Die geringeren Verschiebekräfte wirken sich besonders in Achsen mit hohen Zykluszahlen spürbar positiv auf den Energieverbrauch und die Betriebskosten der Antriebe aus, so Schaeffler.

Bis zu 50 % reduzierter Schmierstoffbedarf

Fluidtechnisch optimierte Schmierkanäle sorgen für gleichmäßige und sichere Schmierstoffversorgung unabhängig von Einbaulage und Art des Schmierstoffes.
Fluidtechnisch optimierte Schmierkanäle sorgen für gleichmäßige und sichere Schmierstoffversorgung unabhängig von Einbaulage und Art des Schmierstoffes.
(Bild: Schaeffler)

Mit Hilfe eines strömungstechnisch optimierten Designs der Schmierkanäle wird nun eine gleichmäßige Verteilung des Schmierstoffs auf alle vier Laufbahnen – unabhängig von der Einbaulage der Führungswagen – realisiert. Dies ermöglicht die Reduzierung des Schmierstoffbedarfs um bis zu 50 %.

Durch die günstigen, tribologischen Bedingungen wird die Betriebssicherheit der Maschinen erhöht und ihre Gebrauchsdauer sogar verlängert. Mit einem geringeren Schmierstoffverbrauch sparen Betreiber gleich mehrfach, denn bei der Anschaffung, bei der Entsorgung und bei Maschinen, die mit Kühlschmiermittel betrieben werden, sinkt der Aufwand für die Ölabscheidung.

Wichtig für Gebrauchsdauer und Betriebssicherheit: die Dichtungslösung

Eine neue Frontdichtung sowie obere und untere Längsdichtleisten mit zusätzlichem Labyrinth sorgen für hohe Betriebssicherheit.
Eine neue Frontdichtung sowie obere und untere Längsdichtleisten mit zusätzlichem Labyrinth sorgen für hohe Betriebssicherheit.
(Bild: Schaeffler)

Dem Trend zur Kombination von verschiedenen Fertigungstechnologien in Bearbeitungszentren trägt Schaeffler mit neu konzipierten Dichtungen Rechnung. Die optimierten unteren und oberen Längsdichtleisten verfügen über eine integrierte Labyrinthdichtung. Die neue Frontdichtung bietet gute Abstreifergebnisse bei maximalem Schutz gegen Schmutzeintrag und ist reibungsarm. Diese kann für alle Schienenvarianten bzw. Verschlusslösungen – ob Stopfen oder Abdeckband – eingesetzt werden. Damit steht Anwendern ein einheitliches und zuverlässiges Dichtungsdesign für alle Schienenvarianten zur Verfügung.

Wirtschaftlichkeit beginnt bei der Montagelösung

Für die Montagezeit von Linearachsen ist der Verschluss der Befestigungsbohrungen in den Führungsschienen ein wichtiger Faktor. Schaeffler hat einen einteilig-zweiteiligen Verschlussstopfen aus Kunststoff entwickelt, der aus einem Andruckring und dem eigentlichen Stopfen besteht. Die Einteiligkeit erleichtert das Handling und Einschlagen enorm. Circa 50 % Montagezeit lassen sich im Vergleich zu anderen Lösungen mit Verschlussstopfen einsparen. Aufgrund der vielen Vorteile werden die Rollenumlaufeinheiten RUE-F nun standardmäßig mit dem neuen einteilig-zweiteiligen Verschussstopfen geliefert.

Gute Nachrichten außderdem für Anwender: Alle Verbesserungen und technischen Weiterentwicklungen hat Schaeffler eigenen Angaben nach kostenneutral umgesetzt.

Durasense erhält Update

Mit Durasense hat Schaeffler die weltweit erste Überwachungslösung für Profilschienenführungen entwickelt. Die Auswerteelektronik ermittelt und überwacht die Schmierkennwerte der angeschlossenen Linearführungen. Neu ist eine Schnittstelle, die den Zugang zu den Rohdaten der Schwingungssensoren ermöglicht.
Mit Durasense hat Schaeffler die weltweit erste Überwachungslösung für Profilschienenführungen entwickelt. Die Auswerteelektronik ermittelt und überwacht die Schmierkennwerte der angeschlossenen Linearführungen. Neu ist eine Schnittstelle, die den Zugang zu den Rohdaten der Schwingungssensoren ermöglicht.
(Bild: Schaeffler)

Mit Durasense hat Schaeffler eigenen Angaben zufolge die weltweit erste Überwachungslösung für Profilschienenführungen entwickelt. Die optional orderbare Ausstattung bietet dem Maschinenbau unter anderem geringere Herstellungskosten und Betreibern niedrigere Betriebskosten sowie eine höhere Verfügbarkeit. So kann Durasense beispielsweise zur Überwachung und Bewertung einer manuellen Nachschmierung eingesetzt werden. Dadurch kann auf eine teure Zentralschmieranlage zugunsten einer manuellen, überwachten Nachschmierung verzichtet werden. Ist eine Schmieranlage installiert, erkennt Durasense frühzeitig alle Fehler, die zu einem Schmierstoffmangel führen und Mangelschmierung aber auch Überfettung werden vermieden. Kürzer werdende Schmierzyklen sind ein Indikator für Verschleißerscheinungen bzw. das nahende Gebrauchsdauerende.

Schaeffler Durasense stellt eine bedarfsgerechte Schmierung sicher und erspart in der Praxis bis zu 30 % Schmierstoff. Besonders vorteilhaft wirkt sich dies beispielsweise bei Maschinen mit Kühlschmiermitteleinsatz aus, da der Aufwand für die spätere Ölabscheidung signifikant geringer wird.

In der Praxis hat sich auch gezeigt, dass Montagefehler und bei der Montage beschädigte Laufwagen noch vor der Inbetriebnahme der Anlage von Durasense sicher erkannt werden. Durasense erspart dem Maschinenhersteller so gegebenenfalls teure Reparaturen und Verzögerungen bei der Inbetriebnahme beim Endkunden. Des Weiteren ist geplant, aus den Daten der Durasense Beschädigungen an den Linearführungen, wie Pitting oder Überrollungen von Fremdkörpern, zu erkennen.

Schnittstelle zu den Rohdaten nun verfügbar

Zusätzlich zu den beschriebenen Kernfunktionen von Durasense stellt Schaeffler seinen Kunden künftig eine Schnittstelle zu den Rohdaten der Schwingungssensoren zur Verfügung. Diese Funktionalität wurde von Kunden nachgefragt, die in Durasense eine Möglichkeit sehen, ein Monitoring des Maschinenzustandes zu realisieren. Paolo Matassoni, Leiter der Entwicklung bei Andritz Kaiser, einem führenden Hersteller von Stanzpress-Automaten, beurteilt das System so: „Für eine Datenanalyse des Maschinenzustandes ist die Position der Sensoren ideal, da sie genau zwischen statischem und bewegtem Maschinenteil befestigt sind. Wir setzen Durasense in unserer neuesten Maschine, der Top Line 2000 ein. Nun geht es darum, die aufgenommenen Daten in eine verständliche Sprache umzuwandeln.“

Schaeffler Durasense als Nachrüst-Kit

Schaeffler Durasense wird optional für die Profilschienenführungen der Baureihen Kuve, RUE und Kuse angeboten.
Schaeffler Durasense wird optional für die Profilschienenführungen der Baureihen Kuve, RUE und Kuse angeboten.
(Bild: Schaeffler)

Da in der produzierenden Industrie viele Maschinen und Anlagen mitunter über Jahrzehnte im Einsatz sind, bietet Schaeffler nun auch ein Nachrüst-Kit für Durasense an. Bei einem turnusmäßig anstehenden Austausch der Führungswagen erhält der Kunde neue Führungswagen mit Sensor. Sollen jedoch die Führungswagen aufgrund geringer Laufleistung beibehalten werden, lassen sich die Sensoren mittels neuem Adapterkit an die Führungswagen montieren. Dieses eignet sich auch hervorragend, um erste Tests mit dem System durchzuführen und die Funktion von Durasense kennenzulernen.

Inkrementelles Winkelmesssystem rundet Rundachsen-Portfolio ab

YRTCMA-Rundachslager mit Absolutwert-Winkelmesssystem.
YRTCMA-Rundachslager mit Absolutwert-Winkelmesssystem.
(Bild: Schaeffler)

Mit einem vollständig in die Rundtischlagerung integrierten Winkelmesssystem rundet Schaeffler das Portfolio für Rundachsen ab. Verfügbar sind jetzt sowohl eine absolute als auch inkrementelle Variante. Die Analogschnittstelle ist prädestiniert für die Datenübertragung per Schleifring.

Das fein abgestufte und flexibel kombinierbare Schaeffler-Portfolio an Lagern und Torquemotoren eröffnet Herstellern die Möglichkeit, mit geringem Aufwand Rundtische und Rundachsen mit eigenen USPs zu entwickeln. Als Option bietet Schaeffler für Rundachsen bislang das absolute Amosin-Winkelmesssystem an. Das neue, inkrementelle Amosin-Winkelmesssystem schließt nun die Lücke für Anwendungen, bei denen ein absolutes Winkelmesssystem nicht unbedingt erforderlich oder nicht einsetzbar ist.

Integrierte Lösung bietet Vorteilen

Die Maßverkörperung der Amosin-Winkelmesssysteme ist am Lagerinnenring aufgebracht, der Messkopf am feststehenden Lageraußenring befestigt. So hat der Anwender keinen Konstruktionsaufwand bei der Adaption des Messsystems an die Umgebungskonstruktion. Die Maßverkörperung auf dem Lagerinnenring garantiert die bestmögliche Rundlaufgenauigkeit und zugleich die geringste Verkippung der Maßverkörperung bei mechanischer Belastung der Achse. Diese lagerintegrierte Lösung bietet die größtmögliche Messgenauigkeit. Bei anderen Messsystemen außerhalb der Lagerebene beeinflusst die Verkippung der Achse das Messergebnis negativ oder muss aufwendig kompensiert werden.

Die vollständige Integration des Amosin-Messsystems in das Rundtischlager macht es auch möglich, auf eine Justierung des Luftspalts zwischen Maßverkörperung und Messkopf zu verzichten. Die Fertigungstoleranzen sind entsprechend darauf abgestimmt. Das Messsystem ist schmutzunempfindlich, insbesondere gegenüber Schmierstoffen und (relativ) unempfindlich gegenüber Magnetfeldern von Direktantrieben.

Sichere Datenübertragung bei kombinierten Achsen

Das inkrementelle Winkelmesssystem wurde mit der klassischen, analogen Schnittstelle 1Vss ausgestattet. Damit eignet es sich auch für Anwendungen prädestiniert, bei denen das Positionssignal über eine weitere Rotationsachse mittels Schleifring übertragen werden muss. Der Vorteil dabei: Die analoge Spannung der sinusförmigen, inkrementellen Ausgangssignale ermöglicht auch über Schleifringe eine zuverlässige Übertragung und damit betriebssichere Achsen.

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Alternative zum absoluten Winkelmesssystem

Das inkrementelle System verfügt über abstandskodierte Referenzmarken. Beim Einschalten der Steuerung muss zwar eine Referenzsuchfahrt gefahren werden, aber nur so weit, bis die beiden Referenzmarken überfahren werden. Dann ist die absolute Winkelposition bekannt und es kann mit der Bearbeitung begonnen werden. In der Praxis wirkt sich dies oft nicht nachteilig aus, wenn die Referenzsuchfahrt z.B. während eines Fettverteilungslaufs durchgeführt wird.

Symbiose aus Lagerung und Messsystem

Schaeffler rüstet seine Rundachslager der Baureihe YRTC mit dem inkrementellen Amosin-Winkelmesssystem aus. Bei den YRTCMI-Lagern (MI= Messsystem inkrementell) handelt es sich um Axial-Radiallager mit hoher Steifigkeit und niedrigen, gleichmäßigen Reibmomenten. Sie verfügen außerdem über Plan- und Rundlaufgenauigkeiten. Die YRTCMI-Lager eignen sich mit dieser Kombination an Eigenschaften z. B. besonders für den Einsatz in Wälzfräsmaschinen und in hochbelasteten Positionier- und Schwenkachsen für die Ultrapräzisionsbearbeitung.

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