GLEITLAGERTECHNIK HYDROSTATISCHE LAGERSYSTEME

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1 GLEITLAGERTECHNIK HYDROSTATISCHE LAGERSYSTEME

2 Die ZOLLERN-Werke Die ZOLLERN-Gruppe ist ein weltweit tätiges Unternehmen mit über 3000 Mitarbeitern. Zu unseren Geschäftsfeldern zählen Antriebstechnik (Automation, Getriebe u. Winden), Gleitlagertechnik, Maschinenbau - elemente, Gießereitechnik und Stahlprofile. HYDROSTATISCHE LAGERSYSTEME Hydrostatische Drosselsysteme 3 ZOLLERN Laufspaltdrossel 4 Lager-Verbundwerkstoffe 5 Hydrostatische Spindeleinheiten 6 Hydrostatische Führungen 8 Hydrostatische Lagerkomponenten 9 Hydrostatische Prüf-Sonderlager 10 Hydrostatischer Gewindetrieb 11 Zubehör 12 Anfrageformulare 14/16 HYDROSTATISCHE LAGERSYSTEME

3 HYDROSTATISCHE DROSSELSYSTEME 2 3 Laufspaltdrossel Präzisionsteiler/Ohne Vordrosseln Kapillardrosseln Laufspaltdrossel Merkmale ZOLLERN-Standardausführung für rationelle Serienfertigung Einbaufertige Lager kompakte Bauweise Kein Abstimmen von Vordrosseln nach dem Einbau Hohe Gleitgeschwindigkeiten bis 50 m/s Verwendung von niederviskosen Ölen oder Flüssigkeiten Isoviskoses Verhalten Hohe Arbeitsgenauigkeit Hohe Steifigkeit Bestmögliche Dämpfung 2 Präzisionsteiler/Ohne Vordrossel Merkmale Hohe Lagerbelastungen Hohe Lagersteifigkeiten Niedere hydrostatische Leistung Große Lagerspiele möglich Lagersysteme ohne Umgriff Einzelne Hydrostatiktaschen Externe Verrohrung notwendig 3 Kapillarvordrossel Merkmale Niedrige Gleitgeschwindigkeit Lagersysteme ohne und mit Umgriff Einzelne Hydrostatiktaschen Abstimmung der Kapillaren nach Fertigung notwendig

4 Plateau PP Pumpen-Nut PT Taschen-Nut ZOLLERN LAUFSPALTDROSSEL h 0 Druckpumpe ÖLTANK DRUCKÖL- VERSORGUNG X = Δh h0 Δh TRAGTASCHE h t = (1+X) x h 0 h b = (1-X) x h 0 DROSSELZONE ZOLLERN hat von Anfang an eine besondere Form der Vordrossel im Einsatz, die sogenannte Laufspaltdrossel. In der Mitte jeder Tasche ist ein Plateau vorgesehen, welches die gleiche Ebene besitzt wie die gesamte Lager bohrung. In der Mitte des jeweiligen Plateaus ist eine Pumpen-Nut p p eingefräst, die mit der Druckpumpe verbunden ist. Links und rechts davon sind die Taschen-Nuten p T angeordnet, so dass das Drucköl über die dazwischenliegenden Stege, die zusammen mit der Welle einen Drosselspalt bilden, den Taschen-Nuten p T zufließt. Die Taschen-Nuten sind mit Umgehungskanälen mit der ring - förmigen Tragtasche auf der Gegenseite ver - bunden. Wird nun die Welle durch die Kraft F belastet, so entsteht eine exzentrische Ver - lagerung, die im unteren Drosselsystem zu einer Verklei ne rung des Drosselspalts und im oberen Bereich zu einer Vergrößerung des Drosselspalts führt. Das Verhältnis nennt man die relative Spaltver änderung. Da sich bei dieser Verlagerung gleich zeitig auch die Ab - flussspalte aus der Lager tasche ins Freie in gleicher Weise ver än dern, fällt in der Tasche oben der Druck überproportional ab, weil gleichzeitig die unten liegende Drossel in ihrer Drosselwirkung verstärkt, der Abflussspalt in der oberen Lagertasche in seiner Drosselwirkung ge schwächt wird. Das umgekehrte geschieht mit der obenliegenden Drossel und dem untenliegenden Abflussspalt aus der Tasche. Der Öldruck in der unteren Tasche steigt überproportional an. Die Druckdifferenz der Taschen, multi pliziert mit ihrer wirksamen Fläche, ergibt exakt die Gegenkraft zu der aufgebrachten Kraft. STEUERLEITUNG DROSSELTASCHE TRAGTASCHE HYDROSTATISCHE LAGERSYSTEME

5 LAGER-VERBUNDWERKSTOFFE 4 5 Verbundguss für optimierte Hydrostatikanwendungen Mit Verbundwerkstoffen optimieren wir unsere hydrostatischen Lagerkomponenten. Mit unterschiedlichen Werkstoffkombinationen können wir Ihre Ansprüche für die vielfältigsten Aufgaben erfüllen. Dabei erstellen wir Diffusionsverbunde zwischen Stahl und Blei - bronze, Weißmetall sowie Verbundwerkstoffe auf Aluminiumbasis. Bezeichnung Eigenschaften Anwendung St/SnSb8Cu4 Sehr gute Gleit- und Notlaufeigenschaften Radiallager Sehr gute Einbettfähigkeit Axiallager Flächenpressungen bis 15 N/mm 2 St/AlSn20 Gute Gleit- und Notlaufeigenschaften Führungsplatten St/CuPb22Sn Gute Einbettfähigkeit Flächenpressungen bis 18 N/mm 2 / 75 N/mm 2 St/CuPb20Sn5 Gute Gleit- und Notlaufeigenschaften Axiallager St/CuPb15Sn8 Gute Einbettfähigkeit Radiallager Flächenpressungen bis 75 N/mm 2 St/Kunststoff Gute Gleit- und Notlaufeigenschaften Sperrluftdichtungen Korrosionsbeständig Wasserlager Flächenpressungen bis 8 N/mm 2 Sonder-Lagerwerkstoffe CuAl10Ni5Fe4 Hochfeste Aluminium-Mehrstoffbronze Sonderlager Sehr gute Gleit- und Notlaufeigenschaften Wasserlager Zugfestigkeiten bis 760 N/mm 2 Hohe Korrosionsbeständigkeit

6 Schleifspindeleinheiten Frässpindeleinheiten Werkstück-, Drehspindeleinheiten Feinbohrspindeleinheiten Mehrspindler HYDROSTATISCHE SPINDELEINHEITEN 1 1 Schleifspindeleinheit Lagerdurchmesser: 110 mm Drehzahl: U/min. Rund- und Planlauf: < 0,5 µm Anwendung: Spindeleinheit mit integriertem Antriebsmotor 37 kw 2 Feinbohrspindeleinheit 3-fach Lagerdurchmesser: 70 mm Drehzahl: U/min. Rundheit Werkstück: < 0,5 1 µm Anwendung: Feinbohren von beiden Pleuellagerbohrungen in einem Arbeitsgang 3 Mehrspindler 7-fach Lagerdurchmesser: mm Drehzahl: U/min. Rundheit Werkstück: < 0,5 1 µm Anwendung: simultanes Feinbohren von Lagerbohrungen 4 Bohrstangenführung Lagerdurchmesser: 40 mm Drehzahl: 2500 U/min. Rundlauf: < 0,5 µm Anwendung: Führung von Bohrstangen HYDROSTATISCHE LAGERSYSTEME

7 Spindeleinheit Lagerdurchmesser: 80 mm Drehzahl: 9000 U/min Rund- und Planlauf: < 0,3 µm Anwendung: Zahnflankenschleifspindel Eigenschaften Sehr hohe Arbeitsgenauigkeit, Rund- und Planlauf < 0,5 µm Hohe radiale und axiale Steifigkeit Keine Vibrationen durch Wälzkörper Höchstmögliche Dämpfung von Schwingungen aus dem Bearbeitungsprozess Hohe Oberflächengüte und reduzierter Werkzeug verschleiß durch dämpfenden Ölfilm Volle Tragfähigkeit und Steifigkeit schon im Stillstand Verschleißfrei, kein Mischreibungsbereich im An-und Auslauf Umfangsgeschwindigkeiten bis 65 m/s Turbulenzsicheres und Laufspalt unempfindliches Drosselsystem Thermisch stabil, Wärmeabfuhr direkt über das Schmieröl Kompakte Bauweise durch integrierte Laufspaltdrossel, keine externe Regler nötig Abdichtung erfolgt über berührungslose Sperrluftdichtungen

8 Schlitteneinheiten mit Umgriff/ohne Umgriff Führungseinheiten mit Linearmotor Kompaktführungen, austauschbar mit Linearwälzführungen Rundführungen, kombinierte Längs- und Drehbewegungen V-Flach Führungen Führungsleisten Führungsplatten HYDROSTATISCHE FÜHRUNGEN 1 Eigenschaften Austauschbare Kompaktführung Linearwälzführungen Lebensdauer rechnerisch unbegrenzt Hervorragend geeignet für oszillierende Bewegungen Kein Umkehrsprung durch Wälzkörperumlenkungen Geringe Reibung, kein Stick-Slip Effekt Maximale Positioniergenauigkeit Hohe Dämpfung durch ölgefüllten Schmierspalt Keine Vibrationen durch Wälzkörper Höchstmögliche Dämpfung von Schwingungen aus dem Bearbeitungsprozess Hohe Crashsicherheit Verschleißfrei, keine metallische Berührung Geschwindigkeiten bis 50 m/s Thermisch stabil, Wärmeabfuhr direkt über das Schmieröl Hohe Ablaufgenauigkeit bzw. Wiederholbarkeit Hydr. C-Führungsleiste mit aufgeschraubten Führungsplatten Geschwindigkeit: 24 m/min. Ablaufgenauigkeit: 1 µm Anwendung: Revolverführung für Drehmaschinen/Hartbearbeitung 2 Hydrostatische Kompaktführung Austauschbar mit KUWE Linearwälzführungen Baugröße: 45, 55, 65 3 Hydrostatische Führungsplatten Angeschraubt an den Führungsschlitten mit Vordrossel Abmessungen: von 70 mm x 30 mm x 7 mm bis 440 mm x 245 mm x 12 mm 4 Hydrostatische Führungsleiste Hub: 800 mm Ablaufgenauigkeit < 1 µm Anwendung: Einbaufertige Komponente für Führungstische 5 Hydrostatische V-Flachführung Hub: 200 mm Oszillation: 300 min -1 Ablaufgenauigkeit < 2 µm Anwendung: Schnell oszillierende Führungsschlitten HYDROSTATISCHE LAGERSYSTEME

9 Rundtischlager Lagersätze Lagersegmente Dünnwandige Radiallager Stützlager HYDROSTATISCHE LAGERKOMPONENTEN 8 9 Eigenschaften Kompakte Bauweise Integrierbar in vorhandenen Maschinenkonzepte Rundtischlager von Ø 80 mm bis Ø 2000 mm Maximale Positioniergenauigkeit reibungsarmer Lauf bei niedrigen Umfangsgeschwindigkeiten Pinolenlagerungen von Ø 35 mm bis Ø 500 mm Linear- und Rotationsbewegung in einem Lager integriert Radiales Stützlager Lagerdurchmesser: 100 mm bis 800 mm Ablaufgenauigkeit: < 2 µm Radialbelastung: bis zu 100 KN Wasser als Druckmedium einsetzbar 2 Radiallager System: Laufspaltdrossel Lagerdurchmesser: 430 mm Drehzahl: 1600 U/min. Betriebslast: N Rundlauf: < 1 µm Anwendung: Sonderdrehmaschine 3 Dünnwandige Radiallager Lagerdurchmesser: 60 mm bis 240 mm Hohe Dämpfung, erhöhte Standzeit der Werkzeugschneide Ablaufgenauigkeit: < 1 µm Anwendung: Pinolenführungen in Werkzeugmaschinen eingeschrumpft ins Maschinengehäuse 4 Radial-Axiallager Rundtischlager alternative zu YRT-Lager Lagerdurchmesser: 250 mm bis 2000 mm Ablaufgenauigkeit: < 2 µm Axialbelastung: bis zu 500 KN Radialbelastung: bis zu 50 KN Anwendung: Rundtischlagerung für Werkzeugmaschinen und Bearbeitungszentren 5 Radiallager Pinolenführung Lagerdurchmesser: 80 mm bis 500 mm Hohe Dämpfung, erhöhte Standzeit der Werkzeugschneide Anwendung: Pinolenführung der Haupt - spindellagerung von Vertikaldrehmaschinen 6 Radial-Axiallager Sonderlager System: Pumpe-Tasche Lagergröße: 500 mm x 350 mm Betriebslast: N Drehzahl: 200 U/min. Rund- und Planlauf: < 5 µm Anwendung: Schwerlastdrehmaschine

10 1 HYDROSTATISCHE PRÜF-SONDERLAGER 2 Eigenschaften Hohe radiale und axiale Steifigkeit Keine Vibrationen durch Wälzkörper Höchstmögliche Dämpfung von Schwingungen aus dem Prüfprozess Exakte Messung von Reibmomenten möglich Reibungsfrei bei Drehzahl 0 Maximale Belastbarkeit der Hydrostatik im Stillstand Verschleißfrei Umfangsgeschwindigkeiten bis 60 m/s Radiallager für Prüfzylinder Kolbenstangendurchmesser: 45 mm bis 440 mm Werkstoff: Stahl/Bronze Betriebsdruck: 280 bar 2 Prüfstand Reibungswaage Messung des Reibmoments von Wälzlagern unter verschiedenen Betriebslasten 3 Lagereinheit in Sonderausführung Lagergröße: 260 mm Drehzahl: 1200 U/min. Anwendung: Reifen-Rollenprüfstand zur Geräuschmessung am PKW 4 Reibungswaage Belastung radial: 250 KN Belastung axial: 100 KN Krafteinleitung über das Lagergehäuse Anwendung: Reibmomentmessung von Wälzlagern 5 Radiallager in Sonderausführung Lagerdurchmesser: 260 mm Belastung radial: 250 KN Belastung axial: 45 KN Anwendung: Reibungsfreie Spindel lagerung zum Test von hydro dynamischen Gleitlagern HYDROSTATISCHE LAGERSYSTEME

11 HYDROSTATISCHER GEWINDETRIEB Hydrostatische Gewindetriebe dienen zur verschleißfreien Kraftübertragung von Rotationsbewegungen in lineare Bewegungen. Durch die spielfreie, hydrostatisch vorgespannte Mutter, eignet sich der hydrostatische Gewindetrieb besonders für hochdynamische und präzise Positionieraufgaben im Dauerbetrieb. Eigenschaften Lebensdauer rechnerisch unbegrenzt Keine Vibrationen durch Wälzkörper Kein Kugelumkehrsprung durch Wälzkörperumlenkungen bei Drehrichtungsumkehr Reibungsfrei bei kleinen Ge schwindig - keiten, dadurch maximale Positionier - genauigkeit Kein Stick-Slip Effekt Kostengünstige alternative zum Linearmotor Verschleißfrei Geschwindigkeiten bis 90 m/min. Thermisch stabil, Wärmeabfuhr direkt über das Schmieröl Hervorragend geeignet für schnelle oszillierende Bewegungen Außenabmessungen nach Kundenwunsch lieferbar Hydrostatischer Gewindetrieb ZHGT 63x14

12 ZUBEHÖR Ölversorgungsanlagen Ölrückkühlanlagen Überwachungskomponenten Inbetriebnahme vor Ort HYDROSTATISCHE LAGERSYSTEME

13 Technik im Detail Projektierung und Lieferung der kpl. Ölversorgungsanlage mit entsprechender Ölrückkühlanlage Lieferung von Überwachungskomponenten zur Taschendrucküberwachung bzw. Volumenstromüberwachung der Hydrostatik Inbetriebnahme der kpl. Anlagen vor Ort auf Kundenwunsch Verwendung von pulsations- und geräuscharmen Innenzahnradpumpen 12 13

14 ANFRAGE ÜBER HYDROSTATISCHE FÜHRUNGEN ZOLLERN GmbH & Co. KG Heustraße 1, D Herbertingen Vertrieb Hydrostatik: Tel Herr Bregenzer Tel Herr Knaus Fax Name Firma Adresse Tel. Fax Datum Antriebsart Führungsart Anwendung Linearmotor Hydrostatischer Gewindetrieb Gewindespindel Sonstige Rundführung Flachführung mit oder ohne Umgriff V-Flachführung Festgelegt durch ZOLLERN Schleifen Drehen Fräsen Sonstige Bewegungsgrößen a max m/s 2 v max m/min n osz min -1 Verfahrweg/Hub mm Erforderliche Ablaufgenauigkeit Tragführung µm Richtungsführung µm Festgelegt durch Zollern Einbaulage Horizontal Vertikal Schräg Hydraulik Ölviskosität: VG mm 2 /s bei 40 C Pumpendruck bar Ölzulauftemperatur min. C max. C Betriebstemperatur C Umgebungstemperatur C Festgelegt durch ZOLLERN Belastungen max. Gewichtskraft des kpl. Schlittens N Massenschwerpunkt des Schlittens max. Gewichtskraft der wechselnden Aufbauten N Massenschwerpunkt der wechselnden Aufbauten max. Bearbeitungskräfte N Angriffspunkt der Bearbeitungskräfte Bemerkung Bitte legen Sie zur Auslegung der Hydrostatischen Führung eine Querschnittszeichnung oder Skizze der vorhandenen Führung bzw. des zur Verfügung stehenden Bauraumes bei. HYDROSTATISCHE LAGERSYSTEME

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16 ANFRAGE ÜBER HYDROSTATISCHE SPINDELN ZOLLERN GmbH & Co. KG Heustraße 1, D Herbertingen Vertrieb Hydrostatik: Tel Herr Bregenzer Tel Herr Knaus Fax Name Firma Adresse Tel. Fax Datum Antriebsart Einbaulage Anwendung Einbaumotor Riemenantrieb Sonstige Horizontal Vertikal Schräg Schleifspindel Drehspindel Frässpindel Werkzeugspindel Werkstückspindel Prüfspindel Betriebsdaten Erforderliche Ablaufgenauigkeit Drehzahl max. Lagersteifigkeit radial axial 1/min N/µm N/µm Spindeldurchmesser Spindeldurchlass mm mm Rundlauf µm Planlauf µm Festgelegt durch Zollern Hydraulik Ölviskosität: VG mm 2 /s bei 40 C Pumpendruck bar Ölzulauftemperatur min. C max. C Betriebstemperatur C Umgebungstemperatur C Festgelegt durch ZOLLERN Belastungen max. radiale Belastung Spindelnase N Angriffspunkte der Bearbeitungskräfte max. radiale Belastung antriebsseitig N Angriffspunkte der radialen Belastung max. axiale Belastung N Angriffspunkte der axialen Belastung Bemerkung Bitte legen Sie zur Auslegung der Hydrostatischen Spindel eine Querschnittszeichnung oder Skizze der vorhandenen Spindel bzw. des zur Verfügung stehenden Bauraumes bei. HYDROSTATISCHE LAGERSYSTEME

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18 Werke der Unternehmensgruppe Werk Laucherthal ZOLLERN GmbH & Co. KG Stahlprofile Postfach D Sigmaringen Tel Fax zst@zollern.de Gießereitechnik Postfach D Sigmaringen Tel Fax zgt@zollern.de Werk Frankreich ZOLLERN TLC SAS Gleitlagertechnik 62, Rue Pierre Curie B.P.No 1055 F Les Mureaux CEDEX Tel Fax infotlc@zollern.com Werk Mannheim ZOLLERN ISOPROFIL GmbH & Co. KG Stahlprofile Postfach D Mannheim Tel Fax zst@zollern.de Vertrieb: Tel Fax zst@zollern.de Werk Schweiz ZOLLERN- MIMTEC AG Giessereitechnik Säntisstrasse 11 CH-9401 Rorschach Tel Fax info@mimtec.ch Werk Portugal ZOLLERN & Comandita Gießereitechnik Rua Jorge Ferreirinha, 1095 Apartado 1027 P Vermoim MAIA Tel Fax zcp@zollern.pt Werk Schweden ZOLLERN Norden AB P. O. Box 233 SE Arboga Tel Fax info@zollern.se Werk China ZOLLERN (Tianjin) Machinery Co., LTD. Antriebstechnik No. 79, 11th Avenue TEDA Tianjin Peoples Republic of CHINA Tel Fax sales@zollern.sina.net Werk USA 283 Lockhaven Drive Suite 204 Houston TX ZOLLERN USA North America L.P. Tel Fax zollernna@aol.com Werk Dorsten ZOLLERN Dorstener Antriebstechnik GmbH & Co. KG Antriebstechnik Getriebe Hüttenstraße 1 D Dorsten Tel Fax zda@zollern.de Werk Soest ZOLLERN Aluminium- Feinguss Soest GmbH & Co. KG Gießereitechnik Overweg 15 D Soest Tel Fax info@zollern-afs.de Werk Braunschweig ZOLLERN BHW Gleitlager GmbH & Co. KG Gleitlagertechnik Postfach D Braunschweig Tel Fax bhw@zollern.de Werk Rumänien S.C. Zollern S.R.L Pecica FN Ferma 20 Arad - Romania Werk Osterode ZOLLERN BHW Gleitlager GmbH & Co. KG Gleitlagertechnik Rolandsweg D Osterode am Harz Tel Fax bhw@zollern.de Niederlassungen Frankreich ZOLLERN S.à.r.l 13, Rue Allwies F Sarreguemines Tel Fax zollernsarl@wanadoo.fr Werk Brasilien Gleitlagertechnik Av. Manoel Inácio Peixoto, 2147 ZOLLERN BR Cataguases MG Transmissoes Mecanicas Tel LTDA Fax zollern@zollern.com.br Werk Aulendorf ZOLLERN Maschinenbauelemente GmbH & Co. KG Maschinenbauelemente Postfach D Aulendorf Tel Fax zmb@zollern.de Italien Großbritannien Niederlande ZOLLERN Italiana S.r.L. Via della Ciocca, 9 I Gavirate (VA) Tel Fax Zollern UK Limited Castle Hill Kenilworth GB-CV8 1NB Tel Fax ZOLLERN Nederland B.V. Postbus 134 NL-5150 AC DRUNEN Tel Fax info@zollern.it sales@zollern.co.uk zollern@zollern.nl HYDROSTATISCHE LAGERSYSTEME

19 KONTAKT ZOLLERN GmbH & Co. KG Gleitlagertechnik Heustraße 1 D Herbertingen Tel Fax zlt@zollern.de ZOLLERN GmbH & Co. KG Antriebstechnik Heustraße 1 D Herbertingen Bereich Automation Tel Fax zht@zollern.de Bereich Getriebe und Winden Tel Fax zat@zollern.de Werk Herbertingen Bereits im Planungsstadium bieten wir umfassende Leistungen: Langjährige Projekterfahrung CAD Vorlagen Projektdurchsprachen vor Ort und Anlagenbesichtigungen Detaillierte, verbindliche Angebote

20 Z Irrtümer und Änderungen vorbehalten. ZOLLERN GmbH & Co. KG Gleitlagertechnik Heustraße 1 D Herbertingen Tel Fax zlt@zollern.de