Lagerabstützung für Kugelgewindespindeln der EK-Serie

I. Kernpositionierung und Benennung

Position: Eine feste Auflageeinheit für Kugelgewindetriebe, die eine exzentrische Spannmutze zur Fixierung verwendet. Es handelt sich um eine Lösung für die feste Seite, die keine Wellenschulter oder Sicherungsmutter erfordert.

Interpretation der Bezeichnung:

• E: Steht typischerweise für „Exzentrisch“ und bezieht sich auf das zugrundeliegende Verriegelungsprinzip.
• K: Gleiche Bedeutung wie bei BK, steht für „Fest“.

Kernwert: Bietet eine einfache, zuverlässige und hochsteife Festlagerlösung für Gewindewellen ohne gefräste Schultern, besonders geeignet für platzbeschränkte Anwendungen oder Situationen, in denen die Bearbeitung des Wellenendes vereinfacht werden soll.

II. Kernstruktur und Verriegelungsprinzip

Die EK-Einheit entspricht der BK-Einheit im Lagerabschnitt (typischerweise mit paarweise angeordneten Schrägkugellagern). Der wesentliche Unterschied liegt im Verriegelungsmechanismus zwischen dem Innenring des Lagers und der Gewindewelle:

Exzentrische Spannmutze:
Dies ist die Kerneinheit der EK-Einheit. Es handelt sich um eine Präzisionshülse mit einem Längsschlitz. Die Innenbohrung weist ein genaues Passsitzmaß zum Gewindespindelwellenschaft auf, und der Außendurchmesser passt in die Innenbohrung des Lagers. Die Außenfläche der Hülse weist einen exzentrischen Zapfen oder Keilprofil auf.

Sicherungsring/Kontermutter:
Ein Sicherungsring mit konischer Innenbohrung oder exzentrischer Innenbohrung ist auf dem Lagergehäuse verschraubt.

Sperrprinzip (Zweischrittverfahren):

• Radialsicherung: Beim Anziehen des Sicherungsrings drückt dessen innere Konusfläche gegen den exzentrischen Zapfen der Hülse. Aufgrund der Exzentrizität erfährt die Hülse eine gleichmäßige radiale elastische Verformung und klemmt dadurch fest an der Gewindespindel.
• Axiale Positionierung: Gleichzeitig leitet die geklemmte exzentrische Hülse die axialen Kräfte (in beide Richtungen) von der Gewindespindel über den Innenring des Lagers auf das schrägbeanspruchte Lagerpaar und letztendlich auf das Lagergehäuse weiter.

Wichtigste Punkte: EK erreicht die axiale Fixierung durch die hohe Reibung, die durch radiales Klemmen erzeugt wird, wodurch keine bearbeitete Schulter auf der Schraubwelle sowie keine Gewindeschneidung am Wellenende und keine Montage einer Sicherungsmutter erforderlich sind.

III. Kerneigenschaften und Vorteile

• Geeignet für glatte Wellen ohne Schulter:
  Dies ist der deutlichste Vorteil von EK. Er ermöglicht die Verwendung von Standard-glatte Wellenschrauben, wodurch die Notwendigkeit entfällt, Schultern, Freistiche und Gewinde zu bearbeiten, was Herstellungskosten und Komplexität der Schraubwelle reduziert.
• Kompakte Bauweise, spart axiale Baulänge:
  Durch den Verzicht auf Schulter und Sicherungsmutter belegt die Schraubwelle innerhalb der EK-Einheit weniger axiale Baulänge, was vorteilhaft für die Verkürzung der Gesamtlänge des Spindelsystems bei kompakten Konstruktionen ist.
• Einfache Montage und Justierung:
  Die Gewindewelle kann einfach in die Exzenterschale eingesetzt werden. Die Fixierung erfolgt durch das einfache Anziehen eines Sicherungsringes, wodurch eine radiale Klemmung und axiale Positionierung erreicht wird – ein einfacher und schneller Montageprozess. Die axiale Position der Gewindewelle kann innerhalb eines bestimmten Bereichs kontinuierlich angepasst werden (durch Einstellung der Einstecktiefe), was eine Feinjustierung vor Ort erleichtert.
• Hohe Steifigkeit und Zuverlässigkeit:
  Die Klemmkraft ist groß und gleichmäßig verteilt, sodass eine Verbindungssteifigkeit erzielt wird, die der Schulterkontakt-Methode von BK vergleichbar ist. Sie ermöglicht die zuverlässige Übertragung hoher Drehmomente und axialer Kräfte. Zudem weist sie eine gute Lockerungssicherheit auf und neigt in schwingenden Umgebungen weniger zum Lösen.
• Einfache Wartung:
  Die Gewindewelle kann durch Lösen des Sicherungsringes demontiert werden, was Wartung oder Austausch erleichtert, ohne dass die gesamte Lagerbaueinheit entfernt werden muss.

IV. Vergleich mit BK-Festlager

V. Typische Anwendungsbereiche

Die EK-Supporteinheit ist aufgrund ihrer Flexibilität für verschiedene Anwendungen geeignet und bietet insbesondere in spezifischen Szenarien klare Vorteile:

• Kompakte Linearmodule und Führungswagen: Wo die Maximierung der Hubausnutzung bei platzbeschränkten Konstruktionen entscheidend ist.
• Geräte mit strengen Beschränkungen bezüglich der Länge der Gewindewelle: EK ermöglicht längere effektive Hübe bei fester Gesamtlänge.
• Ausrüstung mit Standard-Schraubenwellen mit glatter Welle: Erspart die Notwendigkeit einer speziellen Bearbeitung der Wellenenden, verkürzt Lieferzeiten und senkt Kosten.
• Ausrüstung, die häufige Inbetriebnahme oder Schraubenwechsel erfordert: Erleichtert Demontage und Neupositionierung.
• Allgemeine Automatisierungsausrüstung, Robotik, Medizintechnik: Streben nach Konstruktions- und Montagekomfort bei gleichzeitiger Erfüllung der Leistungsanforderungen.

VI. Auswahl- und Anwendungsrichtlinien

Wellenendform bestätigen: Eindeutig klären, ob die Schraubenwelle eine glatte Welle ohne Schultern ist. Falls ja, ist EK ideal. Falls bereits Schultern vorhanden sind, ist BK besser geeignet.

Wellendurchmesser abstimmen: Wählen Sie streng das entsprechende EK-Gerätemodell basierend auf dem Durchmesser der Schraubenwelle aus.

Korrekte Montage:

• Stellen Sie sicher, dass die Kontaktfläche zwischen der Gewindewelle und der Exzenterscheibe sauber und glatt ist, frei von Graten und Ölverschmutzung.
• Ziehen Sie die Sicherungsmutter mit dem vom Hersteller vorgeschriebenen Drehmoment an, um eine ausreichende Klemmkraft sicherzustellen, und vermeiden Sie eine Überbelastung, die die Exzenterscheibe beschädigen könnte.
• Drehen Sie nach der Montage immer manuell an der Schraube, um einen gleichmäßigen, ungehinderten Lauf zu überprüfen.

Gepaarte Verwendung: Wie BK muss EK mit einem BF- oder FK-Schwimmende verbunden werden, um thermische Spannungen abzubauen.

Axiale Position vor dem Sichern endgültig festlegen: Führen Sie den endgültigen Sicherungsvorgang erst durch, nachdem die axiale Position der Gewindewelle relativ zur Mutter und zum Arbeitstisch endgültig festgelegt wurde.

Die EK-Trägereinheit ist eine wichtige „bedienerfreundliche“ Innovation in der Festlager-Technologie. Durch ihr geniales exzentrisches Verriegelungsmantel-Design verlagert sie die Herausforderung der Fixierung von der „Wellenbearbeitung“ auf das „Trägereinheits-Design“ und bietet damit größeren Komfort und mehr Flexibilität für Konstrukteure und Montageingenieure. Die Wahl von EK bedeutet eine kompaktere Bauweise, einfachere Montage und geringere Anforderungen an die Schraubwellenbearbeitung, bei gleichzeitig sicherer Leistung wie beim traditionellen BK. Es ist eine hochwertige Option im modernen Präzisionsanlagenbau.