SBK. NEU Hochgeschwindigkeits-Kugelgewindetrieb mit Caged Ball Technologie. Für Vorschubgeschwindigkeiten bis zu 200 m/min

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1 NEU Hochgeschwindigkeits-Kugelgewindetrieb mit Caged Ball Technologie Geräuscharmer, langzeitwartungsfreier Betrieb DN-Wert: bis SBK Für Vorschubgeschwindigkeiten bis zu 200 m/min Besuchen Sie für detaillierte und aktuelle Produktinformationen. KATALOG-Nr G

2 Hochgeschwindigkeits- Kugelgewindetrieb mit Caged Ball Technologie SBK Kugel Endkappe Kugelgewindetrieb Kugelgewindemutter Caged Ball Technologie Abb.1 Schnittdarstellung der SBK Optimale Umlauf Kugelaufnahme zur Umlauf Optimale zur Kugelaufnahme in tangentialen tangentialer Richtung Steigungswinkelrichtung im Abb.2 Kugelumlaufsystem Anordnung Der präzise Hochgeschwindigkeits-Kugelgewindetrieb SBK ist mit der zukunftsweisenden Caged Ball Technologie ausgestattet. Diese Technologie hält die Kugeln konstant auf Abstand, so dass die Kugeln nicht mehr aneinanderreiben und -stoßen und dadurch niedrigere Geräuschemissionen und ein gleichmäßiges Antriebsmoment erzielt werden. Zusätzlich verlängert die Caged Ball Technologie durch die optimierte Schmierstoffverteilung die Nachschmierintervalle. Höhere Drehzahlen mit einem DN-Wert von (DN-Wert = Kugelmittenkreis x Drehzahl) erreicht die SBK durch den neu entwickelten Kugelumlauf mit optimierter Kugelaufnahme in tangentialer Richtung. 2

3 Merkmale Optimiert für Hochgeschwindigkeitseinsatz Die Endkappen des Hochgeschwindigkeits-Kugelgewindetriebs SBK nehmen die Kugeln direkt in tangentialer Richtung auf und leiten sie geradewegs weiter. Auf diese Weise wird ein idealer Kugelumlauf realisiert, der zusammen mit den verschleißfesten Endkappen und der Caged Ball Technologie einen DN-Wert von bis zu ermöglicht, wodurch eine Vorschubgeschwindigkeit bis 200 m/min erreicht wird. Gleichmäßiges Drehmoment Der Einsatz der Caged Ball Technologie verhindert die Reibung der Kugeln untereinander (Abb. 5) und minimiert Drehmomentschwankungen. Dies sorgt für eine leichtgängige, gleichmäßige Bewegung. Langzeitwartungsfreier Betrieb Die Abstände zwischen den Kugeln dienen als Schmierstoffreservoir. Diese gewährleisten bei jeder Bewegung eine kontinuierliche und äußerst effiziente Schmierstoffversorgung. Niedrige Geräuschemission Die Caged Ball Technologie verhindert das Aneinanderstoßen und -reiben der Kugeln während des Betriebes, so dass die Geräuschemission des Kugelgewindetriebes minimiert wird. Auch die tangentiale Kugelaufnahme (Abb. 3) sorgt für einen deutlich leiseren Lauf. Punktkontakt (metallisch), Reibung zwischen Kugeln Kollisionsgeräusch Schmierstoffreservoir Schmierfilmkontakt Caged Ball Technologie Kugelkette Abb. 3 Herkömmliche Anordnung Abb. 4 Aufbau einer Kugelkette Abb. 5 3

4 Dauertest bei Hochgeschwindigkeit und Belastung Aufgrund der neuen Kugelumlenkung und der Caged Ball Technologie erreicht der Kugelgewindetrieb höhere Drehzahlen und eine längere Lebensdauer bei überragender Laufkultur. Hochgeschwindigkeitstest (Bei DN-Wert ) Prüfbedingung Belastungstest Prüfbedingung Kategorie Daten Kategorie Daten Baureihe/-größe SBK5050-5,6 Baureihe/-größe SBK3636-5,6 Drehzahl 4000 min -1 Drehzahl min - ¹ Geschwindigkeit 200 m/min Geschwindigkeit 54 m/min Hub 800 mm Hub 400 mm Schmiermittel Schmierstoff AFJ-Schmiermittel AFJ-Fett Schmierstoff Schmiermittel AFJ-Schmiermittel AFJ-Fett Fettmenge Einwirken 30 cm 3 (aufgebracht alle 500 km) Fettmenge Einwirken 15 cm³ (aufgebracht alle 300 km) Last 1,91 kn Last 13,9 kn Beschleunigung 25,48 m/s 2 (2,6 G) Beschleunigung 34,3 m/s² (3,5 G) Testergebnis Keine Keine Probleme Schäden nach km km Laufstrecke Testergebnis Das 2,5-Fache der erwarteten errechneten Lebensdauer ohne ohne Probleme Schäden in in Betrieb (momentan (Test dauert in Betrieb) an) Drehmomentmessungen Im Vergleich zu herkömmlichen Kugelgewindetrieben weist die SBK ein sehr gleichmäßiges Drehmoment auf. Kategorie Baureihe/-größe Drehzahl Daten SBK5050-5,6 60 min Drehmoment (Nm) Zeit (s) 4

5 Messung der Geräuschemission Die SBK läuft durch die Caged Ball Technologie auch bei Rotation mit hoher Geschwindigkeit ruhig, da der metallische Kontakt der Wälzkörper unterbunden wird. Gegenstand Schmiersystem Schmierstoff Messdistanz Beschreibung AFJ-Schmiermittel AFJ-Fett 1 m Mikrofon FFT Geräuschdämmmaterial mm M Versuchsaufbau 90 Geräuschpegel db(a) BIF3210HS-5 BIF3616HS-5 BIF4012HS-5 SBK3636-5,6 SBK4040-5,6 SBK5050-5,6 Herkömmliche repräsentative Werte Typ SBK mit großer Steigung repräsentative Werte Kugeldurchmesser Kugelmittenkreis Drehzahl

6 Toleranzklassen Die Toleranzklassen des Hochgeschwindigkeits-Kugelgewindetriebs SBK mit Caged Ball Technologie entsprechen der japanischen Norm JIS B 1192 für geschliffene Kugelgewindetriebe. Das präzise Herstellungsverfahren und ein umfassendes Qualitätsmanagement ermöglichen die Herstellung bis zur höchsten Toleranzklasse von C0. Statischer Sicherheitsfaktor Statische Tragzahl C0a Wirkt eine zu große Axialbelastung auf den Kugelgeindetrieb, entsteht in der Laufbahn oder den Kugeln eine lokale plastische Verformung. Ab einem bestimmten Grad kann diese Verformung einen negativen Einfluss auf die Laufleistung haben. Eine plastische Verformung bis zu 1/ des Kugeldurchmessers beeinträchtigt nicht die Funktion des Kugelgewindetriebes. Diese Belastung wird als statische Tragzahl Coa bezeichnet. Die statische Tragzahl wird zur Berechnung des statischen Sicherheitsfaktors herangezogen. Hinweise dazu entnehmen sie bitte Tabelle 1. Statischer Sicherheitsfaktor fs C0a Fa fs : Statischer Sicherheitsfaktor (Tabelle 1) C 0a : Statische Tragzahl [kn] Fa : Axialbelastung [kn] Nominelle Lebensdauer Dynamische Tragzahl Ca Tabelle 1 Statischer Sicherheitsfaktor Verwendete Maschine Allgemeine Transport industrielle KGT Positionier Maschine KGT Werkzeugmaschine Belastungsbedingungen Ohne Schwingungen/Stöße Mit Schwingungen/Stößen Ohne Schwingungen/Stöße Mit Schwingungen/Stößen Unterer Grenzwert fs 1,0 bis 1,3 2,0 bis 3,0 1,0 bis 1,5 2,5 bis 7,0 Die dynamische Tragzahl Ca wird zur Ermittlung der nominellen Lebensdauer L verwendet. Die dynamische Tragzahl Ca ist die Axialbelastung, bei der 90% einer Gruppe gleicher Gewindetriebe bei unabhängiger Bewegung eine Lebensdauer von 10 6 Umdrehungen oder mehr erreichen. Nominelle Lebensdauer Die Lebensdauer eines Kugelgewindetriebs wird mittels nachfolgender Gleichung unter Verwendung der Werte für die dynamische Tragzahl und die Axialbelastung ermittelt. Tabelle 2 Belastungsfaktor L =( ) Schwingungen/Stöße Geschwindigkeit (V) fw Ca fw Fa Sehr gering Ohne 1,0 bis 1,2 V 0,25 m/s L : Nominelle Lebensdauer [Umdrehungen] Gering Leicht Ca : Dynamische Tragzahl [N] 0,25 V 1,0 m/s Fa : Axialbelastung [N] Mittel Mittel fw : Belastungsfaktor (Tabelle 2) 1,0 V 2,0 m/s 1,2 bis 1,5 1,5 bis 2,0 Stark Hoch 2,0 m/s V 2,0 bis 3,5 Lebensdauer Nach Erhalt der nominellen Lebensdauer (L) kann bei konstanter Hublänge und Zyklenzahl mithilfe der nachfolgenden Formel die Lebensdauer in Stunden berechnet werden. L Ph Lh =( 2 ls S 60 ) Lh : Lebensdauer [h] ls : Hublänge [mm] S : Anzahl der Zyklen pro Minute [min -1 ] Ph : Steigung [mm] 6

7 ANMERKUNGEN 7

8 Maßtabelle SBK A (Schmierbohrung) Baureihe/-größe Gewindespindelaußendurchmesser d Steigung Ph Anzahl Reihen Umlauf Kugelmittenkreisdurchmesser dp Kerndurchmesser dc Ca [kn] Tragzahl C0a [kn] Steifigkeit K [N/µm] SBK3620-7, ,8 37,75 30,4 48, SBK3636-5, ,8 37,75 31,4 36,6 64,7 460 SBK4020-7, , ,1 59,7 112,7 970 SBK4030-7, , ,1 59,2 107,5 970 SBK4040-5, , ,9 44,8 80,3 520 SBK5020-7, , ,1 66,8 141, SBK5030-7, , ,1 66, SBK5036-7, , ,1 65, SBK5050-5, , ,9 50,3 102,4 630 SBK5520-7, , ,1 69,8 156, SBK5530-7, , ,1 69, SBK5536-7, , ,1 69,1 148, Beispiel für die Bestellbezeichnung SBK3636-5,6 QZ RR G L C5 a b c d e f Baureihe/-größe Mit Schmiersystem QZ Symbol für Dichtung (RR: Labyrinth-Dichtung auf beiden Seiten; WW: Abstreifring auf beiden Seiten) Symbol für Axialspiel Gesamtlänge der Gewindespindel (in mm) Symbol für Toleranzklasse 8

9 H L1 B1 ØD1 ØD Ødc Ød ØDg6 Außendurchmesser D Flansch durchmesser D 1 Abmessungen Mutter Gesamtlänge L1 H B 1 d 1 T Lochkreis Schmierbohrung A Trägheitsmoment der Gewindespindel/mm [kg cm 2 /mm] Gewicht Mutter [kn] Einheit: mm Gewicht Spindel [kg/m] PT1/8 1, , PT1/8 1, ,37 7, PT1/8 1, ,5 5, PT1/8 1, , PT1/8 1, ,74 9, PT1/8 4, ,3 10, PT1/8 4, ,6 11, PT1/8 4, ,4 12, PT1/8 4, ,46 14, PT1/8 7, , PT1/8 7, ,2 14, PT1/8 7, ,1 15,5 Hinweis: Die in der Tabelle angegebenen Steifigkeitswerte entsprechen den Federkonstanten aus der Belastung und der elastischen Verformung bei Aufbringung einer Vorspannung in Höhe von 10 % der dynamischen Tragzahl (Ca) sowie einer Axialbelastung, die der dreifachen Vorspannung entspricht. In diesen Werten ist die Steifigkeit der Anschlusskonstruktion an der Kugelgewindemutter noch nicht enthalten. Deshalb wird empfohlen, in der Regel ca. 80 % des in der Tabelle angegebenen Werts als tatsächlichen Wert zu veranschlagen. Beträgt die Vorspannung (Fa0) nicht 10 % der dynamischen Tragzahl, wird der Steifigkeitswert (KN) anhand folgender Formel ermittelt: Fa0 K N =K ( 0,1 Ca ) Hinweis 1-3 K: Steifigkeitswert laut Maßtabelle. Bei der SBK kann die Spindel nicht an beiden Enden ein Gewinde aufweisen. Wenn Sie die SBK mit Gewinden an beiden Enden wünschen, wenden Sie sich bitte an THK. 9

10 Zubehör Der Kugelgewindetrieb SBK kann optional mit dem Schmiersystem QZ ausgestattet werden.dieses garantiert mit seinem integrierten Ölreservoir einen llangzeitwartungsfreien Betrieb. Daneben steht für kritische Umgebungsbedingungen Kontaktdichtungen und der Abstreifring W zur Verfühgung. Schmiersystem QZ Mit dem Schmiersystem QZ wird eine kontinuierliche Versorgung der Wälzkörper mit Schmieröl gewährleistet. Ölreservoir Fasernetz mit hoher Ölaufnahmefähigkeit QZ Abgedichtetes Gehäuse Gehäuse Kugelgewindemutter Gewindespindel Schmierölgeber Direktauftrag auf die Laufbahn Schmierölkanal Schmierölgeber Fasernetz zur Ölmengenregulierung Hochverdichtetes Fasernetz Langzeitwartungsfrei Während des Betriebes ist ein stetiger Verbrauch des Schmierstoffs unvermeidlich. Mit dem Schmiersystem QZ wird dem Kugelgewindetrieb kontinuierlich Schmieröl zugeführt, so dass die Wartungsintervalle deutlich verlängert werden können. Umweltfreundliches Schmiersystem Das feinmaschige Fasernetz im Schmiersystem reguliert die Schmierung der notwendigen Stellen mit einer exakt benötigten Ölmenge. Auf diese Weise wird der Ölverbrauch gesenkt und die Umwelt geschont. Unterschiedliche Schmieröle einsetzbar Wenden Sie sich für weitere Einzelheiten bitte an THK. Abstreifring Der Abstreifring W besteht aus hochverschleißfestem Kunststoff. Dieser gleitet während des Betriebs durch die Laufbahn der Spindel und schützt die Mutter gegen das Eindringen von kritischen Frempartikeln indem diese über die Schlitze am Ring nach außen abgeführt werden. Feder Schlitz A Schlitz Fremdpartikel Fremdkörper Gewinde- spindel Drehrichtung Detail Avon Teil A Schnittzeichnung des Abstreifrings Schützt die Mutter vor dem Eindringen von Fremdpartikeln. Verhindert eine übermäßige Wärmeentwicklung durch konstanten Kontakt mit der Spindel. Zeichnet sich durch Verschleißfestigkeit, Stoßfestigkeit und chemische Beständigkeit aus. Selbst bei kritischen Umgebungsbedingungen kann der Einsatz des Abstreifrings zusammen mit dem Schmiersystem QZ für langzeitwartungsfreien Betrieb sorgen. 10

11 Abmessungen Kugelgewindemutter mit Abstreifring (WW) und montiertem Schmiersystem QZ (QZWW) WW montiert L QZWW (QZRR) QWL AL QWL ØQWD Baureihe/-größe Abmessungen mit WW Gesamtlänge 1) L Länge QWL 1) Die Gesamtlänge mit WW entspricht der normalen Gesamtlänge. 2) Die Abmessungen QZWW entsprechen denen mit QZ + Labyrinthdichtung. Abmessungen mit QZWW 2) Außendurchmesser QWD Gesamtlänge AL SBK3620-7, SBK3636-5, SBK4020-7, , SBK4030-7, , ,8 SBK4040-5, , ,8 SBK5020-7, SBK5030-7, SBK5036-7, SBK5050-5, SBK5520-7, SBK5530-7, SBK5536-7, Einheit: mm 11

12 Hochgeschwindigkeits-Kugelgewindetrieb mit Caged Ball Technologie Typ SBK Vorsichtsmaßnahmen Handhabung Bei der Demontage von Komponenten kann Staub in das System eindringen oder die Montagegenauigkeit von Teilen beeinträchtigt werden. Zerlegen Sie das Produkt nicht. Beim Kippen von Gewindespindel und Mutter können diese aufgrund ihrer Eigengewichte herabfallen. Der Kugelgewindetrieb darf keinen harten Stößen oder Schlägen ausgesetzt werden, da dies zu Funktionsbeeinträchtigungen führen kann. Durch Stöße kann die Funktion des Produkts beeinträchtigt werden, auch wenn äußerlich keine Beschädigung erkennbar ist. Schmierung Vor Inbetriebnahme ist das Korrosionsschutzöl sorgfältig zu entfernen und das Produkt zu schmieren. Schmierstoffe mit unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften dürfen nicht gemischt werden. Bei besonderen Umgebungsbedingungen, wie dauerhaften Vibrationen, Einsatz in Reinräumen, Vakuum und unter hohen/niedrigen Temperaturen, dürfen keine herkömmlichen Schmierstoffe verwendet werden. Detaillierte Angaben erhalten Sie von THK. Bitte wenden Sie sich vor dem Einsatz spezieller Schmiermittel an THK. Die Schmierintervalle sind von den Betriebsbedingungen abhängig. Detaillierte Angaben erhalten Sie von THK. Vorsichtsmaßnahmen Schrauben Sie die Kugelgewindemutter nicht von der Gewindespindel ab. Dadurch können die Kugeln herausfallen. In die Kugelgewindemutter eindringende Fremdkörper können das Kugelumlaufsystem beschädigen und Funktionseinbußen verursachen. Vermeiden Sie das Eindringen von Fremdpartikeln, wie Staub oder Bearbeitungsspänen, in das System. Haften Fremdkörper am Produkt, ist das Produkt nach der Reinigung nachzuschmieren. Wenden Sie sich für den Typ der Reinigungsflüssigkeit bitte an THK. Verwenden Sie eine Abdeckung oder Ähnliches, um ein Eindringen von Kühlmittel in die Kugelgewindemutter zu verhindern. Setzen Sie das Produkt nicht bei Temperaturen von 80 C oder höher ein. Wenn Sie das System bei 80 C oder höher einsetzen möchten, wenden Sie sich zuvor bitte an THK. Bei senkrechter Einbaulage kann die Kugelgewindemutter aufgrund Ihres Eigengewichts herabfallen. Montieren Sie in diesem Fall einen Mechanismus, der dies verhindert. Die Verwendung des Produkts oberhalb der zulässigen Drehzahl kann zum Bruch von Teilen oder zu Unfällen führen. Stellen Sie sicher, dass das Produkt nur innerhalb der von THK angegebenen Grenzwerte für die Betriebsbedingungen eingesetzt wird. Gewaltsames Eindringen in Gewindespindel oder Kugelgewindemutter, kann die Laufbahn beschädigen. Montieren Sie die Komponenten deshalb mit großer Sorgfalt. Ein Versatz zwischen der Kugelgewindemutter und der Lagerung der Spindel führt zu einer Krümmung der Spindel und damit zu frühzeitigem Verschleiß. Daher sind bei der Montage die gegebenen Toleranzen bezüglich der Montagegenauigkeit unbedingt einzuhalten. Wird das Produkt in Umgebungen, in denen dauerhafte Schwingungen auftreten oder in speziellen Umgebungen, wie Reinräumen, unter Vakuum oder bei hohen/niedrigen Temperaturen eingesetzt, wenden Sie sich bitte zuvor an THK. Wird die Kugelgewindemutter zu weit herausgefahren, können die Kugeln herausfallen oder die Kugelumlaufkomponenten beschädigt werden. Achten Sie darauf, dass diese nicht zu weit herausgefahren wird. Lagerung Verwahren Sie den Kugelgewindetrieb bei der Lagerung in der von THK dafür bestimmten Verpackung. Lagern Sie sie horizontal und vermeiden Sie hohe bzw. niedrige Temperaturen sowie hohe Feuchtigkeit. LM GUIDE und sind registrierte Handelsmarken von THK CO., LTD. Änderungen in Erscheinungsbild und Spezifikationen ohne vorherige Ankündigung vorbehalten. Wenden Sie sich bitte vor einer Bestellung an THK. Obwohl bei der Erstellung dieses Katalogs große Sorgfalt verwendet wurde, übernimmt THK keine Verantwortung für Schäden, die von Druckfehlern oder Auslassungen herrühren. Für den Export unserer Produkte oder Technologien und den Exportvertrieb erfüllt THK das Devisengesetz und das Gesetz zur Kontrolle von Devisen und Außenhandel sowie andere maßgebliche Gesetze. Bezüglich des Exports einzelner Produkte von THK wenden Sie sich bitte zuvor an THK Gedruckt in Deutschland Alle Rechte vorbehalten THK-Gruppe Headquarters THK Europe THK Co., Ltd. THK GmbH Nishi-Gotanda Hubert-Wollenberg-Str Shinagawa-ku D Ratingen Tokyo Tel. +49 (21 02) Tel. +81 (3) Fax +49 (21 02) Fax +81 (3) THK U.S. THK China THK Southeast Asia & Oceania THK America, Inc. THK (CHINA) CO., LTD. THK LM SYSTEM Pte. Ltd. 200 East Commerce Drive Xuefu South Street 5-B 38 Kaki Bukit Eunos Techpark Schaumburg, IL Dalian Economic & Technical Singapore Tel. +1 (847) Development Zone Tel Fax. +1 (847) Dalian, China Fax Tel Fax Vertrieb und Support in Europa Düsseldorf (Germany) Tel. +49 (0) info.dus@thk.eu Frankfurt (Germany) Tel. +49 (0) info.fra@thk.eu Stuttgart (Germany) Tel. +49 (0) info.str@thk.eu München (Germany) Tel. +49 (0) info.muc@thk.eu Milton Keynes (U.K.) Tel. +44 (0) info.mks@thk.eu Milano (Italy) Tel info.mil@thk.eu Bologna (Italy) Tel info.blq@thk.eu Stockholm (Sweden) Tel. +46 (0) info.sto@thk.eu Linz (Austria) Tel. +43 (0) info.lnz@thk.eu Barcelona (Spain) Tel. +34 (0) info.bcn@thk.eu Istanbul (Turkey) Tel. +90 (0) info.ist@thk.eu Prague (Czech) Tel (0) info.prg@thk.eu Moscow (Russia) Tel info.mow@thk.eu Eindhoven (Netherlands) Tel. +31 (0) info.ein@thk.eu Lyon (France) Tel. +33 (0) info.lys@thk.eu