Mit kleinsten, gerollten Spindellösungen Grosses bewegen

Die Digitalisierung verändert unsere Welt. Zunehmend wird die produzierende Industrie durch das Internet und moderne Technologien geprägt. Mechanische Antriebselemente müssen sich im Zeitalter der Automatisierung und Miniaturisierung ständig neuen und ehrgeizigeren Anforderungen in den jeweiligen Anwendungsfeldern stellen. Der Trend auf der Suche nach energieeffizienten Mitteln und Lösungswegen setzt sich ungebremst fort. So ist die Entwicklung auch in der Mechanik nie abgeschlossen. Die in der Schweiz beheimatete Unternehmung Eichenberger Gewinde AG hat diese Chancen erkannt und nutzt sie. Es zeigt sich, je kleiner und genauer das Bauteil, desto grösser sein Anwendungsbereich.

Generell in der Antriebstechnik und vor allem bei medizinischen und optischen Anwendungen werden immer aussergewöhnlichere Dimensions- und Qualitätsansprüche gefordert. Höhere Ansprüche fordern mehr Kompetenz. Nach fast sieben Jahrzehnten Aufbauarbeit ist beinahe für jede Anwendung eine Spindellösung vorhanden - oder sie wird erarbeitet - denn Eichenberger lotet täglich neue Grenzen aus bei der Optimierung der Maschinen und der Werkzeuge. Kundenspezifische Aufgaben sind die vom Gewindespezialisten gesuchten Herausforderungen.

 

Phänomene aus der Natur

Immer wieder beschäftigen sich Forscher damit, Phänomene aus der Natur auf die Technik zu übertragen. Viele Neuentwicklungen sind von der Tierwelt inspiriert und basieren auf dem systematischen Erkennen von Lösungen des Naturreichs. Winzig klein, höchst effizient, präzise, robust, wirtschaftlich – diese Charakteristiken treffen nicht nur auf die unermüdliche und angepasste Ameise zu, sondern auch auf die Miniatur-Gleitgewindetriebe Eichenbergers. Die Waldameise kann ein 40-faches ihres eigenen Körpergewichts tragen, oft wird gar behauptet, eine 100-fache Fracht sei ein leichtes Spiel für diese „Riesen des Waldes“. Ähnlich extrem verhält es sich bei den massgeschneiderten kleinen Spindellösungen des Schweizer Produktionsunternehmens. Kleinste, kalt gerollte Gewindetriebe, beispielsweise mit einem Durchmesser von nur 3 mm, werden bis zum 2000-fachen des Körpergewichts belastet.

 

Miniaturspindel - bis an die Grenzen des Machbaren - wie die Ameisen

SpindelloesungBild Vergleich mit Tierwelt: Ameise

Die Kaltverformung der Spindel führt zu einer erheblichen Festigkeitssteigerung des Materials, je nach Werkstoff sind 30 bis 50 % möglich. Das Gewindewalzen wirkt sich äusserst positiv auf die Rauheitswerte der Gewindeflanken und im Grundradius aus (um Rz 1.0), die Kerbempfindlichkeit ist sehr gering. So wird die Längsfaser des Grundmaterials lediglich verformt, es entsteht also kein unterbrochener Faserlauf wie bei spanabhebend gefertigten Gewinden. Eine „glatt rollierte“, komprimierte Oberfläche ist das Resultat, das für eine lange Lebensdauer der Spindel zwingend ist. All dies führt zu einem höheren Wirkungsgrad, als es bei geschnittenen oder geschliffenen Gewinden der Fall ist. Weiter können Beschichtungen zur zusätzlichen Verminderung der Gleitreibung und zur Erhöhung der Lebenszeit in Zusammenarbeit mit dem perfekten Beschichtungs-Partner bewerkstelligt werden.

Was sich so einfach anhört ist nur mit grossem Know-how in Entwicklungs- und Herstellprozessen und einem modernen Maschinenpark möglich. Bei Eichenberger arbeiten Forschung, Entwicklung, Produktion und Qualitätssicherung Hand in Hand. Die Entwickler hören dem Kunden zu und erfassen sein Anliegen. Im beratenden, lösungsorientierten Dialog werden Antworten erarbeitet. Neben Miniatur-Dimensionen gelten Präzision und Reinraumtauglichkeit als treibende Wünsche. Robustheit, Zuverlässigkeit und Preis-Leistung sind weitere Anforderungen, die an die Konstruktionselemente gestellt werden. Die Bearbeitung eines filigranen Profils ø 3 mm x Länge 300 mm ist anspruchsvoll. Je kleiner das Bauteil ausfällt, umso weniger Spielraum bleibt für Abweichungen. Unter anderem besteht die Kunst darin, den Rundlauf und die Geradheit in geringsten Toleranzen hervorzubringen. Durch die enge interne Teamarbeit ist die Beweglichkeit in Bezug auf die Prototypen-Herstellung innert kürzester Frist möglich. Die Rollwerkzeuge werden „in Haus“ gefertigt. Für die hochwertige Produktion von solch feinen, massgeschneiderten Gewinden ist ein langjähriger Erfahrungsschatz, Flexibilität und eines hohes Qualitätsbewusstsein unerlässlich. Bereits bei der Bemusterung fokussiert das Unternehmen den Blick Richtung Serienproduktion.

SpindelloesungGewindespindel Ø 3 mm, M3 x 1 P 0.5 mm

SpindelloesungOptimales Zusammenspiel von Spindel und Mutter: Eine linksgängige und ein rechtsgängige Gewindefunktion ermöglichen eine Greifbewegung. M6 x 0.75 mm

Zwischen einer gerollten und einer geschliffenen Gewindespindel liegen Welten in vielerlei Hinsicht. Der Preis spielt eine massgebende Rolle. Bei gerollten Spindeln können derart hohe Steigungswinkel erzielt werden, von denen man in geschliffener Ausführung nur träumen.

 

Miniatur-Gleitgewindetrieb, optimale Paarung Spindel und Mutter

Die perfekte Abstimmung des Werkstoffs des Gewindeprofils und der Mutter in Bezug auf die tribologischen Eigenschaften ist entscheidend und kann die Einsparung von Energie- und Rohstoffressourcen beträchtlich beeinflussen. Die vollkommene Materialpaarung zwischen der Stahlspindel, auf Anfrage ist auch rostfrei oder Aluminium möglich, und der grossen Vielfalt modernster Hochleistungskunststoffe oder Bronze für die Mutternkörper erweist sich als unabdingbar. Durch das ideale Zusammenspiel der beiden Bauteile können kundenspezifische Grundvoraussetzungen wie hohe Temperaturen (über 200° Celsius), Lebensmittelkonformität, Wartungsfreiheit und viele mehr gewährleistet werden. Hervorragende Gleiteigenschaften mit einem Reibungskoeffizienten unter 0,1 sorgen für minimalen Abrieb, ein geräuschloser Lauf überzeugt.

Die Voraussetzung für den Erfolg ist der Dialog mit dem Kunden, das ist der Antrieb für Innovationen. Die Neu- oder Weiterentwicklung des Gewindetriebes als Einheit (Spindel und Mutter) garantiert die optimale Funktion. Die gerollten Gleitgewindetriebe zeichnen sich durch hohe Massgenauigkeit aus und eine rationelle, schnelle Fertigung ist möglich, was sich insbesondere bei grossen Stückzahlen positiv auf den Preis auswirkt.

 

«Swiss made» im internationalen Markt

Eichenberger Gewinde AG ist ein Unternehmen mit definiertem Ziel: Das Rollen (Kaltverformen) von Gewinden und Herstellen von Gewindetrieben (Spindel/Mutter).

  • «Carry»: Kugelgewindetrieb für Anwendungen, wo grosse Lasten bei geringem Energieverbrauch zu bewegen sind. Je nach Ausführung sind besonders hohe Verfahrgeschwindigkeiten möglich.
  • «Easy»: Die hartanodisierte Leichtgewindespindel aus Aluminium mit einem Wirkungsgrad über 0.8, für höhere Lasten als bei normalen Gleitspindeln. Das Spezial-Profil verhindert ein Verklemmen der Mutter.
  • «Speedy»: Die Steilgewindespindel setzt – mit hoher Verfahrgeschwindigkeit – Linear- in Drehbewegungen um.
    Neu: zum Teil in Aluminium erhältlich.
  • «Rondo»:Die Rundgewindespindel mit sehr ruhigen Laufeigenschaften.
    Neu: zum Teil in Aluminium erhältlich.

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