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Gewindetrieb Wie die Steilgewindespindel entstand

| Redakteur: Dipl.-Ing. (FH) Sandra Häuslein

Wie die ersten kaltverformten Steilgewinde-Gleittriebe bei Eichenberger entstanden sind und wo sie bis heute eingesetzt werden, lesen Sie hier.

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Das Original, Urtyp Speedy, mit einem Durchmesser von 10 mm und einer Steigung von 50 mm
Das Original, Urtyp Speedy, mit einem Durchmesser von 10 mm und einer Steigung von 50 mm
(Bild: Peter Siegrist/Eichenberger)

Die Geschichte des europaweit ersten kaltverformten Steilgewinde-Gleittriebes mit dem Steigungsverhältnis 10 mm × 50 mm begann Ende der 80er-Jahre. Eine schweizerische Industriegesellschaft suchte eine sehr genaue Antriebslösung für ein neuartiges Messsystem. Das Zentrum dieser hochmodernen Prüfanlage bildete der servohydraulische Linearverstärker. Die darin integrierte Automatisierungsfunktion bzw. die Positionier- oder Vorschubaufgaben sollte ein gefräster, exakt arbeitender Gewindegleittrieb erledigen. Die Fertigung war aber extrem teuer. Aus diesem Grund suchte der Kunde nach einer sehr genauen und zuverlässigen Gleitgewindespindel, die im kostengünstigen Gewinderollverfahren hergestellt werden konnte.

Gewinderollen statt fräsen und drehen

Beim Gewinderollen werden die Längsfasern des Materials, anders als beim Fräsen oder Drehen, nicht zerschnitten, sondern umgelenkt. Es entsteht eine komprimierte, glatt rollierte, belastbare Oberfläche. Das Unternehmen fragte bei Eichenberger an. Die Dimensionsansprüche waren allerdings herausfordernd: Durchmesser 10 mm mit 5-facher Steigung. Kaltumgeformte Gleitspindeln waren seit vielen Jahren bekannt, solch hohe gerollte Steigungen, galten damals jedoch als revolutionär.

Die Werkzeugbeschaffung zeigte sich damals sehr schwierig und es existierten noch keine CNC-gesteuerten Maschinen, die diesen Anforderungen gerecht werden konnten. Und so galt es also, gleich zwei Herausforderungen zu meistern. Zum einen das Gewinderollwerkzeug für die steile Spindel herzustellen, zum anderen das passende Werkzeug für die Mutter zu konzipieren.

Unterschiedliche Gewindespindel-Typen

Im Laufe der Jahre haben die Entwickler bei Eichenberger intensiv an der Technologie der Kaltumformung gefeilt. Ein umfangreiches Know-how entstand und daraus wiederum verschiedene Spindel-Typen in unterschiedlichen Dimensionen, Steigungen und vor allem Gewindeprofilformen. Symmetrische als auch asymmetrische Gewindeformen wurden entwickelt. Immer wieder tüftelten die Konstrukteure an den Gewindeflankenwinkeln. Seit damals wurden unzählige Kundenlösungen zwischen 8° und 120° Flankenwinkel gerollt.

Die Form der Spindelkernpartie rückte immer wieder ins Zentrum. Aufgrund dessen können die Gewindespezialisten mittlerweile Gewindegrundprofile mit Dachform, verschiedene Radien am Gewindekerndurchmesser, Radienverschmelzungen usw. umsetzen. Die Steilgewindespindel 10 mm × 50 mm wurde auf den Namen Speedy getauft. Laut Hersteller spielen ein effizienter Wirkungsgrad, Geschwindigkeit und Präzision optimal zusammen.

Drehbewegung in rasante Längsbewegung umsetzen

Überall, wo eine Drehbewegung in eine rasante Längsbewegung umgesetzt werden muss, sind die steilen Gleitgewindetriebe im Einsatz. Sie weisen eine hohe Abriebfestigkeit und einen niedrigen Reibungskoeffizienten auf. Zudem sind sie wartungsfrei. Dem Kundenwunsch entsprechend ist ein fettfreier Lauf möglich. Der unbedingte Trockenlauf wird oft von Anfang an gefordert. Während des Entwicklungsprozesses maßgeschneiderter Spindellösungen zeigt sich jedoch, dass gerade in diesem Punkt die Lebensspanne massiv gesteigert werden kann: Mit einer absolut sorgfältigen, minimalen Initialschmierung, ohne Nachschmierung, wurden 15-fache Lebensdauerwerte gegenüber dem Trockenlauf erreicht.

Gewindespindeln bei Eichenberger heute

Und heute: Entwicklung, Fertigung und Qualitätssicherung kommen bei Eichenberger aus einer Hand, daher ist die Prototypen-Erstellung, inklusive Gewinderollwerkzeuge und Endenbearbeitung, innerhalb kurzer Zeit möglich. Auf Anfrage erarbeitet das Unternehmen immer wieder außergewöhnliche Kundenlösungen. Die bisher extremste Baugröße war eine Steilgewindespindel mit einem Durchmesser von 8 mm und einer Steigung von 600 mm.

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