Lagerabstützung für Kugelgewindespindeln der FK-Serie

I. Kernpositionierung und Benennung

Position: Standardausführung für das lose Ende (freies Ende) eines Kugelgewindetriebs. Wie BF wird es am nicht angetriebenen Ende der Spindel eingesetzt, ermöglicht eine axiale thermische Dehnung und übernimmt vorwiegend radiale Lasten.

Interpretation der Bezeichnung:

• F: Steht für „Flanged“ (mit Flansch), bezieht sich auf die quadratische flanschartige Gehäusestruktur, das markanteste optische Merkmal.
• K: Steht für „Simple Support“ oder leitet sich vom deutschen Begriff für einfache Lagerung ab. Es hat nichts mit „fest“ zu tun und kennzeichnet in diesem Zusammenhang eindeutig ein freies Ende.

Kernwert: Bietet eine konstruktiv kompakte, installationsstabile, wirtschaftliche und zuverlässige Standardlösung für das freie Ende. Historisch gesehen ist dies die am längsten etablierte und klassischste Kombination mit dem festen Ende BK.

II. Kernelemente und Konstruktionsmerkmale

Die Konstruktionsphilosophie der FK-Einheit ist Einfachheit, Robustheit und Praxistauglichkeit:

Quadratisches Flanschgehäuse:
Das Gehäuse ist ein monolithischer quadratischer Flanschblock, der über vier Befestigungslöcher an den Ecken fixiert wird. Diese Konstruktion bietet eine gute Torsionssteifigkeit und hohe Montagefestigkeit und ist daher am häufigsten in industriellen Geräten anzutreffen.

Innere Lagerung und Schwimmkonstruktion:

• Kernlagerung: Verwendet typischerweise ein Rillenkugellager, gelegentlich Nadellager. Ihre Funktion besteht darin, eine hervorragende radiale Unterstützung zu gewährleisten.
• Schwimmumsetzung:

1. Methode 1 (Häufig): Der Außenring des Lagers befindet sich innerhalb des quadratischen Gehäuses und ist axial an einem Ende durch eine Endabdeckung positioniert, während am anderen Ende ein Spiel vorgesehen ist. Wenn sich die Spindel thermisch ausdehnt, gleitet der Außenring des Lagers axial innerhalb des Gehäuses.
2. Methode 2: Der Innenring des Lagers hat ein Spiel oder eine leichte Presspassung zur Spindelwelle, während der Innenring axial locker durch einen Sicherungsring oder die Endabdeckung begrenzt ist (um ein vollständiges Herausfallen zu verhindern, aber das Gleiten infolge thermischer Ausdehnung nicht einzuschränken).

Dichtung und Schmierung:

• Integriert Standard-Kontaktdichtungen zum wirksamen Schutz vor Staub.
• In der Regel werkseitig mit Fett gefüllt und mit einem Fettnippel zur Nachschmierung ausgestattet.

Verbindung zur Spindel:
Das Spindelende erfordert typischerweise eine Bearbeitung einer Sicherungsringnut, um einen Sicherungsring (Scheibenfeder) zu installieren. Die Funktion dieses Rings besteht darin, ein unbeabsichtigtes Abrutschen des Innenrings des Lagers vom Spindelende zu verhindern, beschränkt jedoch nicht die axiale Bewegung der Spindel aufgrund thermischer Ausdehnung (der Innenring des Lagers kann auf der Welle gleiten). Dies ist eine wesentliche gemeinsame Konstruktionsmerkmale von FK und BF.

III. Kerneigenschaften und Vorteile

• Robuste Bauweise, stabile Montage:
  Die quadratische Flanschbauweise bietet maximale Widerstandskraft gegen Kippmomente. Die Befestigung mit vier Schrauben gewährleistet eine gute Verbindungssteifigkeit und eignet sich daher hervorragend für industrielle Umgebungen mit radialen Kräften und Vibrationen.
• Klassisch, zuverlässig, wirtschaftlich, praktisch:
  Als eines der traditionellsten Schwimmende-Ende-Konstruktionen zeichnet sich FK durch eine ausgereifte Struktur, stabile Leistung, gut kontrollierte Herstellungskosten und hervorragende Kosten-Nutzen-Verhältnis aus. Es ist das Schwimmende-Ende-Modell mit dem größten Marktanteil und der breitesten Anwendung.
• Klare Paarungsbeziehung:
  In den meisten Produktkatalogen sind das BK-Festlagerende und das FK-Schwimmende Ende die standardmäßige Standardkombination. Sie verfügen über entsprechende Größen und aufeinander abgestimmte Designs und bilden damit die von Ingenieuren bevorzugte „klassische Kombination“.
• Reine Funktionalität:
  Fokussiert auf die Kernfunktionen des Schwimmenden Endes – radiale Lagerung und axiale Freigabe – mit einer unkomplizierten Struktur und geringer Ausfallrate.

IV. Vergleichs- und Auswahlanleitung im Vergleich zu BF- und EF-Schwimmende Enden

Einfache Auswahlhilfe:

• Berücksichtigen Sie das feste Ende: Das feste Ende bestimmt die Auswahl des losen Endes.
• Berücksichtigen Sie die Schraubwelle: Kann/Möchte eine Sicherungsringnut bearbeitet werden?

1. Bearbeitung möglich → Wenn das feste Ende BK ist, FK wählen; wenn das feste Ende eine Variante mit rundem Flansch BK ist, BF wählen.
2. Bearbeitung nicht möglich (Verwendung einer glatten Welle) → Das feste Ende muss EK sein, das lose Ende muss EF sein.

V. Typische Anwendungsbereiche

Die Anwendung von FK ist ebenso weit verbreitet wie die von BK/BF und stellt im allgemeinen Maschinenbau das absolute Standbein dar:

• Nichtangetriebene Enden aller Arten von CNC-Werkzeugmaschinen (Bearbeitungszentren, Drehmaschinen, Fräsmaschinen usw.).
• Gelenke von Industrierobotern und lineare Module.
• Spritzgussmaschinen, Druckgussmaschinen, Verpackungsmaschinen, Druckmaschinen.
• Automatisierte Produktionslinien, Fördereinrichtungen, Materialhandhabungssysteme.
• Jede allgemeine Automatisierungsanwendung mit der klassischen BK-FK-Kombination.

VI. Auswahl- und Anwendungsrichtlinien

• Paarweise Auswahl: Es muss eine FK-Einheit gleicher Spezifikation wie das BK-Festlager gewählt werden (z. B. BK12 in Kombination mit FK12).
• Schraubwellenbearbeitung: An der entsprechenden Position der Schraubwelle muss eine Sicherungsringnut entsprechend den Maßvorgaben bearbeitet und ein hochwertiger Sicherungsring verwendet werden.
• Korrigierte Einbaurichtung: FK muss am Ende der Schraube, das dem Antriebsmotor am weitesten entfernt ist, installiert werden.
• Schwebefunktion prüfen: Nach der Montage, bevor alle Befestigungsschrauben endgültig angezogen werden, vorsichtig versuchen, das Schaftende der Schraube axial per Hand oder Werkzeug anzutippen. Ein geringfügiger axialer Spielraum sollte spürbar sein, was auf eine normale Schwebefunktion hinweist. Danach die Befestigungsschrauben vollständig anziehen.
• Interferenzen vermeiden: Stellen Sie sicher, dass ausreichend Platz in der Nähe der FK-Einheit vorhanden ist, damit die internen Komponenten eine geringfügige axiale Gleitbewegung ohne strukturelle Behinderung ausführen können.

Die FK-Supporteinheit ist das „klassische“ und „grundlegende“ Modell im Bereich der Spindelabstützungen mit Spiel. Obwohl sie keine beeindruckenden Neuentwicklungen aufweist, sichert ihr robustes viereckiges Flanschgehäuse, das ausgereifte und zuverlässige Design sowie die hervorragende Kosten-Nutzen-Relation ihren dauerhaften Einsatz in der Industrie. Damit gilt sie als „Goldstandard“ in Kombination mit dem festen Ende BK. Die Wahl von FK bedeutet, sich für einen bewährten technischen Ansatz mit minimalem Risiko und optimalen Kosten zu entscheiden – eine fundierte Entscheidung zur Sicherstellung eines langfristig stabilen Maschinenbetriebs.