Führungseinheiten FEN/FENG für Normzylinder

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2 Merkmale Auf einen Blick Die Führungseinheiten FEN und FENG werden zur Verdrehsicherung von Normzylindern bei hohen Momenten eingesetzt. Sie bieten hohe Führungsgenauigkeit bei Werkstückhandhabung und anderen Einsatzgebieten. Zur Auswahl stehen zwei Führungsvarianten: Gleitführung (GF) Kugelumlaufführung (KF) Kombinationsmöglichkeiten Antrieb/Führungseinheit Antrieb/ Führungseinheit DSBC DSBG DNC DSNU DSN FENG FEN Seite/Internet dsbc dsbg dnc dsnu dsn Positionserkennung bei Normzylinder DNC: Im eingebauten Zustand ist für die Abfrage der vorderen Endlage ein Befestigungsbausatz erforderlich. Die hintere Endlage ist über die Sensornut direkt abfragbar. bei Normzylinder DSNU: Bei diesen Normzylindern wir zur Abfrage der Endlagen unbedingt ein Befestigungsbausatz benötigt. Befestigungsbausätze Antrieb Kolben- Teile-Nr. Typ DSNU- -A SMBR SMBR SMBR SMBR SMBR SMBR-8-25 DNC- -A 32, SMB-8-FENG-32/40 50, SMB-8-FENG-50/63 80, SMB-8-FENG-80/100 2 Internet: Änderungen vorbehalten 2016/11

3 Typenschlüssel FENG GF Typ FEN Führungseinheit nach ISO 6432 FENG Führungseinheit nach ISO Kolben- [mm] Hub [mm] Führung GF KF Gleitführung Kugelumlaufführung 2016/11 Änderungen vorbehalten Internet: 3

4 FEN nach ISO N- Durchmesser 8 25 mm -W- -A- Reparaturservice -T- Hublänge mm FENG nach ISO N- Durchmesser mm -T- Hublänge mm Allgemeine Technische Daten Typ FEN- FENG- Kolben- 8, 10 12, Hub [mm] Konstruktiver Aufbau Führung Führung FEN/FENG- -GF Gleitführung FEN/FENG- -KF Kugelumlaufführung Verschiebekraft FEN/FENG- -GF [N] FEN/FENG- -KF [N] Befestigungsart mit Innengewinde Einbaulage beliebig Umgebungstemperatur [ C] C Gewichte [g] (Berechnungsbeispiel Seite 8) Typ FEN- FENG- Kolben- 8, 10 12, Gleitführung (GF) Grundgewicht bei 0 mm Hub Gewichtszuschlag pro 10 mm Hub Bewegte Masse bei 0 mm Hub Massenzuschlag pro 10 mm Hub Kugelumlaufführung (KF) Grundgewicht bei 0 mm Hub Gewichtszuschlag pro 10 mm Hub Bewegte Masse bei 0 mm Hub Massenzuschlag pro 10 mm Hub Internet: Änderungen vorbehalten 2016/11

5 Schwerpunkt der bewegten Masse [mm] (Berechnungsbeispiel Seite 8) Typ FEN- FENG- Kolben- 8, 10 12, bei 0 mm Hub Zuschlag pro 10 mm Hub 4,9 4,9 4,7 4,7 4,5 4,7 4,7 4,6 3,9 3,6 Werkstoffe Funktionsschnitt Kugelumlaufführung Gleitführung Führungseinheit FEN/FENG- -GF FEN/FENG- -KF 1 Jochplatte Kolben Aluminium Aluminium Kolben- 80, 100 Stahl Stahl 2 Kupplung Stahl Stahl 3 Führung Aluminium Aluminium 4 Lager Sinterbronze Stahl 5 Führungsstangen Stahl Stahl Werkstoff-Hinweis Kupfer- und PTFE-frei RoHS konform 2016/11 Änderungen vorbehalten Internet: 5

6 Belastungskennwerte für FEN- -KF/FENG- -KF Die angegebenen Kräfte und Momente beziehen sich auf das Führungszentrum. X + Hub Wirken gleichzeitig mehrere der unten genannten Kräfte und Momente auf die Führungseinheit ein, muss neben den aufgeführten Maximalbelastungen folgende Gleichung erfüllt werden. Berechnung des Belastungs-Vergleichsfaktor: f v F y F y,max F z F z,max M x M x,max M y M y,max M z M z,max 1 Abstand X (Berechnungsbeispiel Seite 8) Typ FEN- -KF FENG- -KF Kolben- 8, 10 12, 16 20, Maß X Max. zulässige Kräfte und Momente Typ FEN- -KF FENG- -KF Kolben- 8, 10 12, 16 20, statisch Fy max. /Fz max Mx max My max. /Mz max dynamisch (bei einer Lebensdauer von 5000 km) Fy max. /Fz max Mx max My max. /Mz max Internet: Änderungen vorbehalten 2016/11

7 Berechnung der Lebensdauer Die Lebensdauer der Führung ist abhängig von der Belastung. Um eine annähernde Aussage über die Lebensdauer der Führung zu geben, wird als Kenngröße der Belastungs-Vergleichsfaktor f v im Bezug auf den Lebensdauer-Quotienten q im nachstehenden Diagramm dargestellt. Diese Darstellung gibt nur den theoretischen Wert wieder. Bei Belastungs-Vergleichsfaktor f v größer 1,5 ist unbedingt eine Rücksprache mit ihrem lokalen Ansprechpartner bei Festo notwendig. Belastungs-Vergleichsfaktor f v in Abhängigkeit von dem Lebensdauer-Quotienten q Beispiel: Der Einfluss auf die Lebensdauer, abweichend zur angegebenen Referenz-Lebensdauer, lässt sich über den Lebensdauer-Quotienten q ermitteln: Gegeben: Referenz-Lebensdauer = 5000 km Wunsch-Lebensdauer = 3000 km q 3000km 0, km Aus dem Diagramm ergibt sich ein Belastungs-Vergleichsfaktor f v von 1,2. Dies bedeutet, die zulässige Summenbelastung kann zu 120% ausgeschöpft werden. -H- Hinweis f v 1,5 sind nur theoretische Vergleichswerte. Auslegungssoftware PositioningDrives 2016/11 Änderungen vorbehalten Internet: 7

8 Berechnungsbeispiel L Last L b L b = Schwerpunkt bewegte Masse der Führungseinheit L Last = Nutzlastschwerpunkt L b_ges = Schwerpunkt der gesamten bewegten Masse L b_ges Längenmaße sind mit Vorzeichen einzusetzen, entsprechend der Abbildung: L b_ges 0 = Schwerpunkt der bewegten Masse liegt auf der Nutzlastseite L b_ges 0 = Schwerpunkt der bewegten Masse liegt auf der Führungsseite Lastseite Führungsseite Gegeben: Führungseinheit: FENG KF Hublänge: H = 200 mm Nutzlastschwerpunkt: L Last = 15 mm Nutzlast: m Last = 5 kg Beschleunigungen: a x = a y = 2 m/s 2, a z = 0 m/s 2 Gesucht: Belastungen Fy dyn /Fz dyn und Mx dyn /My dyn /Mz dyn Funktionsnachweis bei kombinierter Belastung Lebensdauererwartung Lösung: Bewegte Masse: m b_ges m b m Last (m b m 0b H m Hb ) m b m 0b = Bewegte Masse der Führungseinheit = Bewegte Masse bei 0 mm Hub m Hb = Massenzuschlag pro 10 mm Hub Aus Tabelle Seite 4 m Ob = 0,483 kg m Hb = 0,018 kg/10 mm H = Hublänge m b = 0,483 kg mm x 0,018 kg/10 mm = 0,843 kg m b_ges = 0,843 kg + 5 kg = 5,843 kg Schwerpunkt der bewegten Masse L b_ges L Last m Last L b m b m b_ges (L b L 0b H L Hb ) Aus Tabelle Seite 5 L Ob = 43 mm L Hb = 4,5 mm/10 mm L b = 43 mm mm x 4,5 mm/10 mm = 133 mm L b_ges ( 15mm) 5kg ( 133mm) 0, 843kg 6mm 5, 843kg L b = Schwerpunkt bewegte Masse der Führungseinheit m b = Bewegte Masse der Führungseinheit L Last = Nutzlastschwerpunkt m Last = Nutzlast L Ob = Schwerpunkt bewegte Masse bei 0 mm Hub L Hb = Zuschlag Schwerpunkt bewegte Masse pro 10 mm Hub Längenmaße sind mit Vorzeichen einzusetzen, entsprechend der Abbildung: L b_ges 0 = Schwerpunkt der bewegten Masse liegt auf der Nutzlastseite L b_ges 0 = Schwerpunkt der bewegten Masse liegt auf der Führungsseite 8 Internet: Änderungen vorbehalten 2016/11

9 Berechnungsbeispiel Belastungen Fy dyn /Fz dyn und Mx dyn /My dyn /Mz dyn Fy dyn = m b_ges x a y = 5,843 kg x 2 m/s 2 = 12 N Fz dyn = m b_ges x (g + a z ) = 5,843 kg x (9,81 m/s m/s 2 ) = 57 N Aus Tabelle Seite 6 Maß X = 83 mm My dyn =Fz dyn x (Maß X + Hub + L b_ges ) = 57 N x (83 mm mm + ( 6 mm)) = 16 Nm Mz dyn = Fy dyn x (Maß X + Hub + L b_ges ) = 12 N x (83 mm mm + ( 6 mm)) = 3 Nm Funktionsnachweis bei kombinierter Belastung Max. Werte aus Tabelle Seite 6 Fy dyn = 750 N Fz dyn = 750 N Mx dyn = 28 Nm My dyn = 34 Nm Mz dyn = 34 Nm f v F y F y,max F z F z,max M x M x,max M y M y,max M z M z,max 1 f v 12N 57N 0Nm 16Nm 3Nm 0, N 750N 28Nm 34Nm 34Nm Lebensdauererwartung L calc L ref f v km 0, km 2016/11 Änderungen vorbehalten Internet: 9

10 Max. Nutzlast F und Drehmoment M in Abhängigkeit von Auskragung A M A = Auskragung X = Abstand für Nutzlastschwerpunkt S = Nutzlastschwerpunkt M = Drehmoment Erklärung zur Lesbarkeit der Diagramme bei kombinierter Belastung M2 M1 Auskragung festlegen (75 mm) Anteil Nutzlast eintragen (30 N) Abstand zur Kurve eintragen Zulässiges Drehmoment entspricht der Differenz aus M2 und M1 FEN- mit Gleitführung Kolben- 8/10 Kolben- 12/16 Kolben- 20/25 10 Internet: Änderungen vorbehalten 2016/11

11 Max. Nutzlast F und Drehmoment M in Abhängigkeit von Auskragung A M A = Auskragung X = Abstand für Nutzlastschwerpunkt S = Nutzlastschwerpunkt M = Drehmoment FENG- mit Gleitführung Kolben- 32 Kolben- 40 Kolben- 50 Kolben- 63 Kolben- 80 Kolben /11 Änderungen vorbehalten Internet: 11

12 Max. Nutzlast F und Drehmoment M in Abhängigkeit von Auskragung A M A = Auskragung X = Abstand für Nutzlastschwerpunkt S = Nutzlastschwerpunkt M = Drehmoment FEN- mit Kugelumlaufführung Kolben- 8/10 Kolben- 12/16 Laufleistung von 1500 km Laufleistung von 3000 km Laufleistung von 1500 km Laufleistung von 3000 km Kolben- 20/25 Laufleistung von 5000 km Laufleistung von km 12 Internet: Änderungen vorbehalten 2016/11

13 Max. Nutzlast F und Drehmoment M in Abhängigkeit von Auskragung A M A = Auskragung X = Abstand für Nutzlastschwerpunkt S = Nutzlastschwerpunkt M = Drehmoment FENG- mit Kugelumlaufführung Kolben- 32 Kolben- 40 Kolben- 50 Kolben- 63 Kolben- 80 Kolben- 100 Laufleistung von 5000 km Laufleistung von km 2016/11 Änderungen vorbehalten Internet: 13

14 Auslenkung f eigen (durch Eigengewicht) in Abhängigkeit von Auskragung A A f eigen f eigen A FEN- FENG- FEN-8/10- -GF/KF FEN-12/16- -GF/KF FEN-20/25- -GF/KF FENG-32- -GF/KF FENG-40- -GF/KF FENG-50/63- -GF/KF FENG-80/100- -GF/KF Auslenkung f norm (durch Querkraft) in Abhängigkeit von Auskragung A F z F y f quer f quer Die maximal zulässige Querkraft darf nicht überschritten werden. f quer F quer F norm f norm F norm = 10 N A = Auskragung der Führungsstange f quer = Auslenkung durch Querkraft F quer = Querkraft F norm = Normierte Querkraft f norm = Auslenkung durch normierte Querkraft (Wert aus Diagramm) FEN- FENG- FEN-8/10- -GF/KF FEN-12/16- -GF/KF FEN-20/25- -GF/KF FENG-32- -GF/KF FENG-40- -GF/KF FENG-50/63- -GF/KF FENG-80/100- -GF/KF 14 Internet: Änderungen vorbehalten 2016/11

15 Neigung á (durch Drehmoment) in Abhängigkeit von Auskragung A M á M M norm norm M norm = 2 Nm (gültig für á 10 ) A = Auskragung der Führungsstange á = Neigung durch Drehmoment M = Drehmoment M norm = Normiertes Drehmoment á norm = Auslenkung durch normierte Querkraft FEN- FENG- FEN-8/10- -GF/KF FEN-12/16- -GF/KF FEN-20/25- -GF/KF FENG-32- -GF/KF FENG-40- -GF/KF FENG-50- -GF/KF FENG-63- -GF/KF FENG-80- -GF/KF FENG GF/KF 2016/11 Änderungen vorbehalten Internet: 15

16 Abmessungen FEN-8, 10 Download CAD-Daten 1 Zylinder DSN/DSNU 2 Ausgleichskupplung für Radial- und Axialausgleich + = zuzüglich Hublänge B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 D1 D2 D3 D4 D5 D6 1) D8 H1 H2 [mm] 0,3 ±0,15 0, ,5 10 M5 10 5,5 M5 8 5, H3 H4 H5 KK L1 L2 L4 L5 L7 L8 L9 L10 L11 L12 T1 T2 ß1 ß2 [mm] M , ) FEN- -GF: Toleranzklasse f8 FEN- -KF: Toleranzklasse h6 16 Internet: Änderungen vorbehalten 2016/11

17 Abmessungen FEN-12, 16 Download CAD-Daten 1 Zylinder DSN/DSNU 2 Ausgleichskupplung für Radial- und Axialausgleich + = zuzüglich Hublänge B1 B2 B3 B4 B5 B6 D1 D2 D3 D4 D5 D6 1) D8 H1 H2 H3 [mm] 0,3 ±0,15 ±0,15 0,4 ±0, M5 10 5,5 M5 10 5, H4 H5 KK L1 L2 L4 L5 L7 L8 L9 L10 L11 T1 T2 ß1 ß2 [mm] +5 ±0, M ,5 40 5, ) FEN- -GF: Toleranzklasse f8 FEN- -KF: Toleranzklasse h6 2016/11 Änderungen vorbehalten Internet: 17

18 Abmessungen FEN-20, 25 Download CAD-Daten 1 Zylinder DSN/DSNU 2 Ausgleichskupplung für Radial- und Axialausgleich + = zuzüglich Hublänge [mm] B1 0,3 B2 B3 ±0,2 B4 B5 B6 D1 D2 D3 D4 D5 D6 1) M6 10 5,5 M , D7 D8 H1 0,4 H2 H3 ±0,2 H4 H5 KK L1 L2 L4 L5 L6 L7 L8 L9 L10 L11 T1 T2 T3 ß1 ß2 [mm] M M10x1,25 17 ±0,2 8,5 32,5 5,7 14 6, ) FEN- -GF: Toleranzklasse f8 FEN- -KF: Toleranzklasse h6 18 Internet: Änderungen vorbehalten 2016/11

19 Abmessungen FENG Download CAD-Daten 1 Zylinder DNC/DSBC/DSBG 2 Ausgleichskupplung für Radial- und Axialausgleich 3 Zusätzliche Befestigungsbohrungen können entlang dieser Achse kundenseitig gefertigt werden. + = zuzüglich Hublänge B1 B2 B3 B4 D1 D2 D3 D4 D6 1) H1 H2 H3 H4 H5 KK [mm] 0,3 ±0,2 ±0,2 ±0,2 ±0, ,5 ±0,3 45 M6 11 6, , ,5 M10x1, ,5 ±0,3 45 M6 11 6, , M12x1, ,5 ±0,3 60 M , ,5 M16x1, ,5 ±0,3 60 M , ,5 M16x1, ±0,6 78 M , M20x1, ±0,6 78 M , M20x1,5 L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7 L8 L9 L11 L12 L13 T1 T2 ß1 [mm] ±0,2 ±0,2 ±0,2 max , ,5 70,3 78 6, , , ,5 81, , , , ) FENG- -GF: Toleranzklasse f8 FENG- -KF: Toleranzklasse h6 2016/11 Änderungen vorbehalten Internet: 19

20 Bestellangaben FEN- für variable Hübe für Normzylinder DSN/DSNU Kolben- Hub mit Gleitführung mit Kugelumlaufführung [mm] [mm] Teile-Nr. Typ Teile-Nr. Typ 8, FEN-8/10- -GF FEN-8/10- -KF 12, FEN-12/16- -GF FEN-12/16- -KF FEN-20- -GF FEN-20- -KF FEN-25- -GF FEN-25- -KF Bestellangaben FENG- für variable Hübe für Normzylinder DNC/DSBC/DSBG Kolben- Hub mit Gleitführung mit Kugelumlaufführung [mm] [mm] Teile-Nr. Typ Teile-Nr. Typ FENG-32- -GF FENG-32- -KF FENG-40- -GF FENG-40- -KF FENG-50- -GF FENG-50- -KF FENG-63- -GF FENG-63- -KF FENG-80- -GF FENG-80- -KF FENG GF FENG KF Bestellangaben FENG- -KF mit Kugelumlaufführung für feste Hübe für Normzylinder DNC/DSBC/DSBG Kolben- Teile-Nr. Typ Teile-Nr. Typ Teile-Nr. Typ Teile-Nr. Typ [mm] Hub 50 mm 100 mm 160 mm 200 mm FENG KF FENG KF FENG KF FENG KF FENG KF FENG KF FENG KF FENG KF FENG KF FENG KF FENG KF FENG KF FENG KF FENG KF FENG KF FENG KF FENG KF FENG KF FENG KF FENG KF FENG KF FENG KF FENG KF FENG KF Hub 250 mm 320 mm 400 mm 500 mm FENG KF FENG KF FENG KF FENG KF FENG KF FENG KF FENG KF FENG KF FENG KF FENG KF FENG KF FENG KF FENG KF FENG KF FENG KF FENG KF FENG KF FENG KF FENG KF FENG KF FENG KF FENG KF FENG KF FENG KF 20 Internet: Änderungen vorbehalten 2016/11

S26 S20 S206. Einseitige Kolbenstange 1,2 10 1,0 10 0,8 10 0,6 10 0,5 10 Durchgehende Kolbenstange S2/S20

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