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Kompakte Architektur für angetriebene Muttern in elektromechanischen Linearantrieben

Kammerer Gewindetechnik präsentiert einen platzsparenden Kugelgewindetrieb, der die Schmierung vereinfacht und Hydraulikzylinder in schweren Industriemaschinen ersetzt.

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Kompakte Architektur für angetriebene Muttern in elektromechanischen Linearantrieben
Kugelgewindetrieb von Kammerer mit neuem Mutternkonzept. (Bildquellen: Joshua Rzepka für Kammerer Gewindetechnik)

Die Kammerer Gewindetechnik GmbH & Co. KG veröffentlicht eine neu gestaltete Architektur für angetriebene Muttern in Kugelgewindetrieben, um Platzprobleme bei hochdynamischen linearen Bewegungsanwendungen zu lösen. Das elektromechanische System ist darauf ausgelegt, große Verfahrwege, hohe Geschwindigkeiten und starke Druckkräfte in Werkzeugmaschinen, Pressen und automatisierten Rohrbiegemaschinen zu bewältigen.

Konsolidierung der mechanischen Schnittstellen und Schmierung
Die angetriebene Mutter minimiert die mechanischen Schnittstellen zwischen Krafteinleitung und Kraftübertragung und beschränkt den Kontakt auf die Wälzkörper, um die mechanische Effizienz zu maximieren und den Gesamtplatzbedarf zu reduzieren. Traditionell erfordern angetriebene Muttern separate Schmieranschlüsse für die Kugelgewindemutter und das integrierte Kugellager, was doppelte Versorgungskanäle, Anweisungen und Dosiereinheiten erforderlich macht. Der neu gestaltete Kammerer-Mechanismus konsolidiert dies in einem einzigen Schmierpunkt am Lagerring, der die erforderliche Mindestschmiermittelmenge gleichzeitig an die Kugelgewindemutter und das Kugellager verteilt.

Kinematische Konfigurationen für lineare Bewegungen
Die Architektur unterstützt zwei unterschiedliche kinematische Installationen, abhängig vom feststehenden Bauteil innerhalb des linearen Bewegungssystems. In Standardkonfigurationen für Werkzeugmaschinen ist die Gewindespindel an beiden Enden eingespannt, um stationär zu bleiben, während sich die angetriebene Mutter und ihr Lagergehäuse axial bewegen. Diese Konfiguration ermöglicht die Bewegung schwerer Lasten, wie beispielsweise Fahrständer, über extrem lange Distanzen und verhindert gleichzeitig Spindelvibrationen bei hohen Geschwindigkeiten. Umgekehrt kann die angetriebene Mutter in einer festen Position montiert werden, um die Spindel anzutreiben. In diesem Aufbau treibt die rotierende Mutter die drehmomentübertragende Spindel aus dem Gehäuse heraus und ahmt so die lineare Ausdehnung einer pneumatischen oder hydraulischen Kolbenstange nach.

Elektromechanischer Ersatz für hydraulische Aktuatoren
Wenn der Kugelgewindetrieb als Aktuator mit fester Position konfiguriert ist, dient er als direkte elektromechanische Alternative zu Hydraulikzylindern in Industriepressen und Biegemaschinen. Da externe Hydraulikaggregate und Flüssigkeitsleitungen entfallen, wird der motorgetriebene Aktuator direkt an die Steuerungsarchitektur des Systems angeschlossen. Diese Konfiguration gewährleistet eine exakte Positionierung und vereinfacht die Aufzeichnung von Kraft-Weg-Kurven bei kurzzyklischen Vorgängen mit hoher Kompression. Das System ist in Nenndurchmessern von 16 mm bis 60 mm erhältlich und zeichnet sich durch einen hochintegrierten Fertigungsprozess aus, bei dem alle leistungskritischen Komponenten – einschließlich Spindel, Mutter und Flanschlagerring – von Kammerer intern entwickelt und gefertigt werden.

Zusätzlicher Kontext
Dieser Abschnitt beschreibt technische Spezifikationen und Wettbewerbsvergleiche, die nicht in der ursprünglichen Produktankündigung enthalten sind.

Im Bereich der elektromechanischen Antriebstechnik konkurrieren Kugelgewindetriebe mit angetriebener Mutter direkt mit integrierten elektromechanischen Zylindern (EMC) von globalen Herstellern der Antriebstechnik wie Bosch Rexroth, THK und Schaeffler. Während Standardbaugruppen mit angetriebener Mutter oft über separate Gehäuse und Lagerblöcke verfügen, die den axialen Platzbedarf erhöhen und eine komplexe Schmierungsführung erfordern, reduziert die Integration des Flanschlagerrings und eines vereinheitlichten Schmierwegs bei Kammerer die Gesamtlänge der Baugruppe und den Wartungsaufwand messbar.

Darüber hinaus erhöht der Ersatz traditioneller Hydraulikzylinder durch elektromechanische Kugelgewindetriebe typischerweise die Gesamtenergieeffizienz des Systems von etwa 40 % (unter Berücksichtigung kontinuierlicher Verluste bei Hydraulikpumpen und -ventilen) auf über 80 %, während gleichzeitig der Umgang mit Hydraulikflüssigkeiten entfällt. Der Nennweitenbereich von 16 mm bis 60 mm deckt die meisten Anforderungen der mittelschweren bis schweren automatisierten Fertigung ab, obwohl Wettbewerber wie Bosch Rexroth und Schaeffler erweiterte Bereiche von über 80 mm für spezialisierte, ultraschwere Pressanwendungen anbieten.

Bearbeitet von Aishwarya Mambet, Induportals-Redakteurin, mit Unterstützung von KI.

 

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