Kugelgewindetrieb sorgt als Herzstück für Power bei Servopressen-Bausatz YJKP

Wir haben uns zum Ziel gesetzt, unsere Kernkompe­tenz „die Kaltumformung der Mantelfläche runder Teile“ permanent weiterzuentwickeln. Die Welt der Antriebstechnik ist im ständigen Wandel, sie wächst und wird täglich neu herausgefordert. Die Nähe zum Kunden und der zielorientierte Dialog mit unseren Partnern gelten dabei als Grundvoraussetzung für anspruchsvolle Individuallösungen.

Vorwärts mit gesunder Innovationskraft

Tempo, Gewicht, Präzision, maximale Lebensdauer treffen auf kompakte, anpassungs­fähige, robuste, sichere, und wirtschaftliche Produkte. Diese Qualitätsmerkmale wiederum stehen in Wechselwirkung mit der Ressourcen- und Energie­effizienz. Das ideale mechanische Bauteil muss heute höchsten Leistungsanforderungen Rechnung tragen und soll tendenziell immer weniger kosten. Die intensive und erfolgreiche Zusammenarbeit zwischen Eichenberger und dem Technologieführer Festo, Esslingen / Deutschland, besteht schon seit vielen Jahren. Mit der Übernahme der Eichenberger Gewinde AG durch die Festo AG, im Jahre 2016, sind wertvolle Synergien realisierbar. Dieses Zusammenwirken und die gebündelte Innovationskraft wird in den Feldern der elektro­me­chanischen Antriebstechnik künftig einiges „zusätzlich“ bewegen.


Servopressen-Technik im Zeitalter von Industrie 4.0

Elektrische Servopressen, auch als Fügemodule bezeichnet, dienen zum Kraft-Weg-überwachten Fügen durch Einpressen, zum Fügen durch Umformen wie Nieten oder Durchsetzfügen, zum Prägen, Stanzen oder beispielsweise zum Testen von Federn. Ins Pflichtenheft gehören hohe Genauigkeit, kurze Taktzeiten, immense Presskräfte und nicht selten auch ausgeprägte Geschwindigkeiten. Ein typischer Einsatzbereich von Servopressen sind automatisierte Montageprozesse, die hohe Wiederholgenauigkeit und überwachte Fügequalität mit der Möglichkeit zur Dokumentation erfordern. Universell einsetzbare Fügemodule finden Einsatz in der Automobilindustrie, Luft- und Raumfahrttechnik, Medizin­technik, im Maschinenbau, in der Elektrotechnik und in vielen anderen Branchen.

Die zunehmende Verschmelzung von moderner Informations- und Kommunikations­technologie mit klassischen industriellen Prozessen verändert die verschiedenen Produktionsbereiche im Sinne von Industrie 4.0. Davon ist auch die Umformtechnik betroffen. Die massiv steigende Quantität an Daten, die Komplexität in der Vernetzung der Anlagen und die geforderte Wandelbarkeit und Flexibilität der Komponenten fordern ein generelles Verständnis für digitale, vollautomatisierte Produktionsverfahren. Es sind tief­gehende Kenntnisse im Aufbau und der Programmierung von digitalen Anlage­­-Netz­werken (Steuerungen, Peripherie, Antriebe, Sicherheitstechnik) unumgänglich. In modernen Servopressen, wie dem Servopressen-Bausatz YJKP von Festo werden bereits viele Daten gesammelt und ausgewertet, sei es zum Hub, zur Stößelposition, zu den Vorschubgeschwindig­keiten sowie Brems- und Beschleunigungsrampen etc. Der Servopressen-Bausatz YJKP liefert damit bereits Industrie 4.0.- Merkmale.

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Elektrozylinder ESBF, Leistungsstark mit
17 Kilonewton maximaler Kraft und einem Hub von 1500 mm (Foto: Festo AG & Co. KG)

 

Sorglos-Paket Servopressen-Bausatz YJKP

Oft sind Pressen überdimensioniert. Nach eigenem Bekunden nutzen Anwender gerade einmal 10 % der Leistung einer vorkonfigurierten Presse. Der Servopressen-Bausatz YJKP von Festo setzt genau an diesem Punkt an. Mit ihm sind elektrische Pressenanwendungen mit bis zu 17 kN möglich. Die Integration in das eigene Anlagenkonzept gestaltet sich einfach und der Preis ist unschlagbar. Der modulare Servopressen-Bausatz stellt genau die Software-Funktionen bereit, die Anwender für Ihre Applikation wirklich benötigen. Damit erhalten sie ein optimales Kosten-Nutzen-Verhältnis ihres hochpräzisen und wiederhol­genauen Pressensystems. Diese flexible, vorkon­fektionierte Systemlösung besteht aus einer modularen Bedienungssoftware und aus aufeinander abgestimmten Standardkomponenten von Festo – dem elektrischen Spindelantrieb ESBF, dem Motor EMMS-AS, dem Motor-Controller CMMP-AS, der Steuerung CECC-X und einem Kraftsensor.

Servopresse_Bild 3Die Systemkomponenten des Servopressen-Bausatzes (Foto Festo SE & Co. KG)

Das Herzstück Kugelgewindetrieb gewährleistet die Sorglosigkeit

Im Baukasten können Anwender beispielsweise über einen Kraftbereich von 0,8 bis 17 kN, über eine Hublänge von 100 bis 400 mm oder über einen axialen oder parallelen Motoranbau entscheiden. Die Beschleunigung umfasst sagenhafte 25 m/s². Bei den aufeinander angepassten Bauteilen steht der hochpräzise elektrische Zylinder ESBF im Mittelpunkt. Es ist von einem Kraftpaket die Rede, das über seine gesamte Lebenszeit von mehr als 10.000 km hinweg ohne Nachschmierung beim perfekten Pressvorgang glänzt. Darin befindet sich das eigentliche Herzstück, das kaltgerollte Antriebselement! Der elektrisch angetriebene Kugelgewindetrieb von Eichenberger setzt die Drehbewegung des Motors in eine Linearbewegung der Kolbenstange um. Der beeindruckende Wirkungsgrad von über 90 % gewährleistet eine optimale Antriebsleistung. Der induktiv gehärtete Kugelgewindetrieb der Typenreihe Carry, besticht durch enorm hohe Belastbarkeit, Flexibilität und Spindeldurchmesser von 4 bis 40 mm sowie nicht zuletzt durch den interessanten Preis. Werden schnellste Bewegungen vorausgesetzt, bedarf es Gewindespindeln mit grossen Steigungen. Carry vereint Schnelligkeit, Präzision und minimale Platzverhältnisse. Bei der Servopresse werden Spindelsteigungen von 5 bis 40 mm, je nach Grösse und Kundenbedürfnis, eingesetzt.

Pressemitteilung Übernahme Festo_Foto_Carry_FGR_300dpi
Carry Typ FGR Flanschgewindemutter mit Rohr-Kugelrückführung




Was macht den Kugelgewindetrieb Carry zum idealen Funktionselement?

Die Kernkompetenzen der Eichenberger Gewinde AG liegen beim Gewinderollen und Härten. Ein Gewinde wird erzeugt, indem ein Werkstück unter enormer Krafteinwirkung zwischen zwei sich drehenden Rollwerkzeugen sehr dynamisch verformt wird. Das Gewinderollen, oder auch Gewindewalzen genannt, führt zu erheblicher Festigkeits­steigerung (je nach Material sind 30 % bis 50 % möglich), guten Rauheitswerten und verminderter Kerbempfindlichkeit.

Die üblichen Herstellungsverfahren für Gewinde wie Fräsen, Drehen oder Wirbeln sind spanabhebend. Diese haben den Nachteil, dass sie den Faserverlauf des Stahls unterbrechen. Dem gegenüber steht das Gewinderollen, das als spanlose Bearbeitung die Längsfasern nicht zerschneidet, sondern lediglich umleitet. Eine „glatt rollierte“, komprimierte Oberfläche ist das Resultat, das für eine lange Lebensdauer der Spindel zwingend ist. Ein riesiger Vorteil bei den gerollten KGT-Spindeln ist, dass das Profil mit der Kugellaufbahn auf der Gewindewalze 1:1 auf die Spindel übertragen wird. Dies bewirkt, dass die Kugellaufbahn der Spindel zu 100 % identisch zum Aussendurchmesser rund läuft. Die Endenbearbeitung der Spindel über den Aussendurchmesser angedreht (Spannzange etc.), führt zu optimalen koaxialen Werten. Der Rollreibungs­koeffizient beträgt bei Stahlkugeln 0.003 bis 0.001 gegenüber der Gleitreibung von Stahl auf Stahl (geschmiert) 0.1 bis 0.05. Diese hervorragenden Gleiteigenschaften sorgen für minimalen Abrieb und bieten wenig Angriffsfläche für Verschmutzung. Das geräuscharme Abrollen der Kugeln wird dadurch zum Kinderspiel.

Eichenberger_Gewinderollen-1Kernkompetenz von Eichenberger: Gewinderollen

 

Während sich ein reiner Härtereibetrieb ausschliesslich dem Härten von Stahl widmet, streben wir danach, die bestmögliche Kombination von Härte und Präzision zu erreichen. Eine nicht zu unterschätzende Herausforderung stellt die Dimensionen-Vielfalt dar. Es geht insbesondere darum, die jeweilige ideale Toleranzhaltung der Härte zu eruieren, um das Optimum an Genauigkeit zu erreichen. Je geringer die Abmessungen, umso mehr Fachwissen und Gespür sind beim Härten erforderlich.

Härten 300 dpi-1Kernkompetenz von Eichenberger: Induktives Härten


Bei der Anwendung im elektrischen Zylinder ESBF für den Servopressen-Bausatz YJKP überzeugt der Kugelgewindetrieb Carry auch durch die tausendfach bewährte integrierte Rohr-Kugelrückführung. Sie unterstreicht die Robustheit und die Belastungsfähigkeit des Kugelgewindetriebs Typ Carry.

 

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