Lagerabstützung für Kugelgewindespindeln der EF-Serie

I. Kernpositionierung und Benennung

Position: Eine freilaufende Stützeinheit für Kugelgewindetriebe, die mittels einer exzentrischen Sicherungshülse mit der Gewindespindel verbunden wird.

Interpretation der Bezeichnung:

• E: Steht für „Exzentrisch“, bezogen auf das zugrundeliegende Sicherungsprinzip (identisch wie EK).
• F: Steht für „Frei“ oder „Freilauf“. Dies ist der funktionale Kern (identisch wie BF).

Kernwert: Sie kombiniert den einfachen Einbau durch die exzentrische Sicherungshülse mit der Funktion zur Kompensation thermischer Ausdehnung am freien Ende und bietet somit eine perfekte standardisierte Lösung für das freie Ende von schulterlosen Kugelgewindetrieben.

II. Kernstruktur und Funktionsprinzip

Die EF-Einheit ist eine Kombination aus Struktur (E-Typ Verriegelung) und Funktion (F-Typ Welle):

Exzentrische Sperrkragen-Mechanik:
Verwendet identische Komponenten wie die EK-Einheit. Eine geschlitzte Hülse mit exzentrischem Zapfen und ein Sicherungsring verbinden die Lagerstütze sicher mit der Glattwelle durch radiale Klemmkraft.

• Wesentlicher Unterschied: Bei der EF-Einheit dient dieser Verriegelungsmechanismus ausschließlich der radialen Fixierung und Drehmomentübertragung (falls erforderlich), nicht jedoch der Beschränkung der axialen Bewegung.

Freilaufende Lager-Mechanik:
Im Inneren wird typischerweise ein Rillenkugellager verwendet (gleich wie bei BF). Der Außenring des Lagers ist axial an einem Ende im Gehäuse positioniert, während am anderen Ende Spiel freigelassen wird.
Der Innenring des Lagers hat eine Übermaß- oder feste Passung mit der Exzentrishülse, welche wiederum die Welle durch Reibung greift. Daher kann die gesamte Baugruppe aus Lager und Exzentrishülse axial innerhalb des Gehäuses gleiten.

Funktionsprinzip - Ablauf:

• Radial: Die Sicherungsring wird angezogen → Die Exzenterscheibe greift die Gewindespindel → Die radiale Position der Gewindespindel ist exakt positioniert.
• Axial: Die Spindel dehnt sich aufgrund von Wärme aus → Kraft wird über Reibung an die Exzenterscheibe übertragen → Die Exzenterscheibe bewirkt, dass das gesamte Lager axial im Gehäuse gleitet → Thermische Spannungen werden abgebaut.

III. Kerneigenschaften und Vorteile

Perfekte Passform für EK-Festlager:
Dies ist die typischste und logischste Anwendungssituation für EF. Wenn das Festlager EK verwendet (aufgrund einer glatten Spindel), sollte das Loslager natürlich EF sein, um Konsistenz bei der Verriegelungsmethode und Installationsbequemlichkeit zu gewährleisten. Sie sind natürliche Partner.

Geeignet für das Loslager glatter Wellen ohne Schulter:
Löst das Problem, wie man glatte Spindeln am Loslager zuverlässig verbindet und gleichzeitig axiales Spiel ermöglicht. Es ist nicht notwendig, Stufen oder Gewinde an der glatten Welle zur axialen Begrenzung einzuarbeiten.

Kombiniert Installationskomfort und Funktion des axialen Spiels:

• Installationsbequemlichkeit: Übernimmt alle Vorteile der E-Typ-Verriegelung – nach dem Einsetzen der Schraube wird die Verbindung durch Anziehen eines Sicherungsringes vervollständigt; die Position ist verstellbar und die Demontage einfach.
• Gewährleistet Spiel: Seine innere Struktur ist sorgfältig konzipiert, um streng axiale Freiheit zu garantieren, während gleichzeitig radiale Verriegelung gewährleistet wird.

Sparsam im axialen Bauraum:
Wie beim EK weist auch der EF eine kompakte Bauweise auf. Er benötigt – anders als herkömmliche BF-Baueinheiten – nicht auf Wellenabsätze und Sicherungsringe für die axiale Begrenzung (bei einigen Ausführungen), was platzbeschränkten Anordnungen zugutekommt.

IV. Goldene Kombination für Systempaarungen

Für ein typisches kostengünstiges und einfach zu montierendes System mit standardmäßigen Glattwellen-Kugelgewindetrieben lautet die optimale Lagerkombination:

• Antriebsseite / Festlager: EK
• Nicht-Antriebsseite / Loslager: EF

Diese Kombination ermöglicht:

• Nullschrauben-Bearbeitung: Keine Notwendigkeit für Absätze drehen, Schlüsselrillen fräsen oder Gewinde schneiden.
• Extrem vereinfachte Installation: Beide Enden verwenden eine einfache „Welleneinsetzen – Anziehen“-Operation.
• Vollständige Leistung: Besitzt vollständig die starre Positionierung des Festlagers und die Funktion zur Kompensation der Wärmeausdehnung des Loslagers.

V. Vergleich mit BF-Loslager

VI. Typische Anwendungsbereiche

Die Einsatzszenarien für EF-Abstützeinheiten sind eng mit ihrem Partner EK verknüpft und besonders geeignet für:

• Alle Automatisierungsgeräte, die Standard-Glattschaft-Kugelgewindetriebe verwenden: z. B. Linearmodule, Präzisionschlitten.
• Anwendungen mit hohen Anforderungen an Montageeffizienz und Wartungskomfort: z. B. Serienproduzierte Geräte, Produktionslinien, die eine schnelle Inbetriebnahme vor Ort oder einen schnellen Austausch der Gewindespindel erfordern.
• Kompakte Bauformen mit Vorzug für eine einfache Spindelendkonstruktion.
• Vorschubachsen mit Glattschaft-Kugelgewindetrieben in kleinen bis mittleren CNC-Maschinen, Laserbearbeitungsanlagen und Robotern.

VII. Auswahl- und Anwendungsrichtlinien

Systematische Auswahl: EF sollte normalerweise nicht allein ausgewählt werden, sondern systematisch zusammen mit dem festen Ende EK betrachtet werden.

Schraubentyp bestätigen: Es muss bestätigt werden, dass eine glatte Kugelgewindespindel ohne Schultern verwendet wird.

Korrekte Montage:

• Stellen Sie sicher, dass die EF-Einheit am nicht angetriebenen Ende der Spindel montiert ist (dem vom Motor abgewandten Ende).
• Reinigen Sie die Kontaktflächen der Spindelwelle und der Exzenterschale.
• Ziehen Sie den Sicherungsring mit dem vorgeschriebenen Drehmoment an. Nach dem Anziehen manuell prüfen, ob sich die Spindelwelle innerhalb der EF-Einheit reibungslos verschieben lässt (normalerweise mit geringem Widerstand, jedoch ohne Verklemmung) – dies ist entscheidend, um die Schwimmfunktion zu verifizieren.

Vermeiden Sie zusätzliche axiale Bindungen: Wie beim BF darf am EF-Ende die Spindelwelle nicht mit einer Komponente verbunden sein, die deren axiale Beweglichkeit einschränkt (z. B. ein starr verbundener Encoder).

Die EF-Abstützeinheit ist eine geniale Zusammenführung der exzentrischen Verriegelungstechnologie (E) und der Funktion eines verschiebbaren Endes (F). Sie schließt die Standardisierungslücke für „verschiebbare Endabstützungen bei Glattwellen-Kugelgewindetrieben“. Gemeinsam mit der festen EK-Abstützung bildet sie eine komplette, elegante und benutzerfreundliche Lösung für Kugelgewindetriebe. Die Wahl der EF-Einheit (in Kombination mit EK) bedeutet, sich für einen konstruktiven Ansatz zu entscheiden, der die Montage maximal vereinfacht, die Bearbeitungskosten für die Welle minimiert und dabei keine Abstriche bei der Kernleistung vornimmt. Sie steht für die konsequente Umsetzung der modernen mechanischen Konstruktionsphilosophie „leicht herzustellen, leicht zu montieren, leicht zu warten.“