Die Lebensdauer von Kugelgewindetrieben hängt von verschiedenen Einflussfaktoren ab, die im Folgenden genauer erläutert werden. Kugelgewindetriebe (KGT) sind ein wichtiger Bestandteil in der Mechanik und Automatisierungstechnik, da sie eine präzise und zuverlässige Umwandlung von Rotationsbewegung in Linearbewegung ermöglichen. Kugelgewindetriebe bestehen als Baugruppe aus einer Spindel, einer Kugelkette (Wälzkörper) und einem Mutternkörper. In den meisten Anwendungen wird die Spindel angetrieben. Es gibt jedoch auch Anwendungen mit angetriebener Mutter.

Auswahl des richtigen Materials

Die Auswahl des richtigen Materials ist ein wichtiger Faktor für die Lebensdauer von Kugelgewindetrieben. Es ist wichtig, dass das Material möglichst korrosionsbeständig, verschleißfest und ausreichend hart ist, um starke Abnutzungen und Materialbrüche zu vermeiden. Materialien wie z.B. 42CroMo4, Cf53, Cf45, verschiedene Edelstähle oder gehärteter Stahl sind hierfür gut geeignet. Die Materialauswahl hängt von den Prozessen der Anwendung, den Umgebungsbedingungen und den Belastungen des Antriebs ab. In Werkzeugmaschinen bestehen meist hohe Materialanforderungen an die Zugfestigkeit und Steifigkeit des Antriebs. In der Lebensmitteltechnik kommen meist korrosionsbeständige Edelstahlausführungen zum Einsatz. Die Auswahl an geeigneten Materialien ist groß und muss unter Berücksichtigung der Anwendungsprozesse ganz individuell stattfinden.

Schmierung von Kugelgewindetrieben

Eine gute Schmierung der Kugelgewindetriebe ist unerlässlich für eine lange Lebensdauer. Es ist wichtig, ein Schmiermittel zu wählen, dass für den Einsatzbereich geeignet ist und die erforderlichen Schmiereigenschaften besitzt. Eine unzureichende Schmierung kann zu erhöhter Reibung, Verschleiß und Überhitzung führen, was die Lebensdauer der Kugelgewindetriebe verkürzt. Die Schmierung ist ein sehr wichtiger Einflussfaktor und sollte schon im Rahmen Montage von Kugelgewindetrieben große Beachtung finden. Vorsicht ist bei Mangelschmierung geboten! Kugelgewindetriebe sollten niemals trocken laufen!

Auch beim Mischen von verschiedenen Schmierstoffen (Fett, Öl) sollten Sie vorab mit einem Experten oder dem Schmierstoffhersteller über die Zusammensetzung sprechen und die spezifischen Eigenschaften sowie die Mischbarkeit der Schmierstoffe abklären. Nicht alle Schmierstoffe sind miteinader mischbar.

Auch die Viskosität und die Temperaturspezifikation der Schmierstoffe ist zu beachten. Der Einsatz von Öl (dünnflüssig, mit niedriger Viskosität) hat unter Umständen kühlende und spühlende Eigenschaften in der Anwendung. Der Einsatz von Fett hat den Vorteil der Geräuschdämpfung bzw. Geräuschrezudierung sowie eine bessere Haftung des Schmierfilms auf der Oberfläche. Es gibt für jeden Anwendungsfall geeignete Schmierstoffe.

Betriebstemperaturen von Kugelgewindetrieben

Die Betriebstemperatur hat ebenfalls einen großen Einfluss auf die Lebensdauer der Kugelgewindetriebe. Eine zu hohe Betriebstemperatur kann zu einer Verringerung der Festigkeit des Materials führen, was zu Deformationen, Einlaufspuren und Brüchen im Material führen kann. Daher sollten die Kugelgewindetriebe immer innerhalb des zulässigen Temperaturbereichs betrieben werden. Für hochdynamische Anwendungen mit sehr hohen Temperatureinflüssen, haben wir gekühlte Kugelgewindetriebe im Programm. Diese Verfügen über spezielle Bohrungen im Spindelkern- und Mutternkörper und können mit Hilfe von Kühlmedien auf einem homogenen Temperaturniveau gehalten werden. Die Betriebs- und Umgebungstemperaturen haben auch Einfluss auf die Viskosität und das Schmierverhalten der eingesetzten Schmierstoffe sowie auf die Vorspannung der Kugelgewindetriebe. Durch starke Temperaturschwankungen kann es zu Verzug im Material kommen und die Schmierleistung der Schmierstoffe abnehmen.

Auslegung von Kugelgewindetrieben

Eine sorgfältige Auslegung der Kugelgewindetriebe ist ebenfalls entscheidend für ihre Lebensdauer. Die Belastungsgrenzen müssen genau berechnet werden, um sicherzustellen, dass die Kugelgewindetriebe den Anforderungen standhalten. Zu hohe Belastungen können zu Deformationen, Brüchen und Anlagenschäden führen. Die Beschleunigungskräfte, die Drehzahlen und die Hub-Geschwindigkeiten sowie die Lagerung der Spindeln und Mutter spielen hierbei auch eine wichtige Rolle. Die Betriebsbedingungen und Lastwechsel können die Lebensdauer der Kugelgewindetriebe beeinflussen.
Zu hohe Geschwindigkeiten oder Beschleunigungen können zu einer erhöhten Belastung führen, während ständige Lastwechsel (Revisierbetrieb) zu einer punktuellen Ermüdung des Materials führen können. Weiterführende Informationen zur Auslegung und Brechnung von Kugelgewindetrieben finden Sie hier.

Nutzen Sie zur Auslegung unser Know-How und unsere Beratungsdienstleistungen. Gern erstellen wir Ihnen anhand Ihres Lastkollektives eine geeignete Berechnung, Auslegung und Lebensdauerberechnung.

Montage und Installation von Kugelgewindetrieben

Im Rahmen der Montage werden häufig Fehler gemacht die großen Einfluss auf die Lebensdauer von Kugelgewindetrieben haben. Eine unsachgemäße Montage oder Installation der Kugelgewindetriebe kann zu einer vorzeitigen Abnutzung oder einen frühen Ausfall führen. Daher ist es wichtig, die Montageanleitung sorgfältig zu befolgen und sicherzustellen, dass alle Komponenten richtig ausgerichtet und montiert werden. Kugelgewindetriebe sind hochpräzise Antriebselemente. Verspannungen jeglicher Art beim Einbau sind zu vermeiden! Eine Schulung des Montage- und Bedienpersonals kann dazu beitragen, dass Sie die Kugelgewindetriebe richtig montieren und somit ihre Lebensdauer deutlich verlängern. Die Montage ist ein entscheidener Schlüsselfaktoren für eine lange Lebensdauer von KGT.

Die Mutter und Spindel sollten nach Möglichkeit nicht demontiert werden. Ist dies dennoch erforderlich, muss eine Montagehülse verwendet werden um zu vermeiden, dass die Wälzkörper aus dem Mutternköper herausfallen.

Schutzvorrichtungen für Kugelgewindetriebe

Spezielle Schutzvorrichtungen wie z.B. Faltenbälge, Abdeckungen, Abstreifer oder Dichtungen können die Kugelgewindetriebe vor Schmutz, Staub, Spänen oder Feuchtigkeit schützen und somit ihre Lebensdauer deutlich verlängern. Ist der Schmutz erst einmal in den Mutternkörper eingedrungen oder sind die Gewindegänge beschädigt, beginnt der Verschleiß meist recht schnell. Wir haben verschiedene Abstreifer entwickelt, die je nach Umgebung Anwedung finden. Auch eine Kombination aus verschiedenen Abstreifermaterialien ist möglich (z.B. Metall, Kunstsstoff, Filz). Durch die Kombination verschiedener Abstreifer wird verhindert, dass Schmutzpartikel unterschiedlicher Werkstoffe und Partikelgröße in den KGT eindringen und diesen beschädigen können. Außerdem unterstützen Abstreifer die Schmierwirkung, da sie die Schmierstoffe besser im Mutternkörper halten und somit einen guten Schmierfilm im Gewindegang fördern.

Wartung von Kugelgewindetrieben

Eine regelmäßige Wartung und Inspektion der Kugelgewindetriebe ist wichtig, um ihre Lebensdauer zu verlängern. Verschmutzung und Beschädigungen sollten umgehend behoben werden, um eine weitere Schädigung zu vermeiden. Außerdem sollte die Schmierung regelmäßig überprüft und angepasst werden. Die Alterung der Kugelgewindetriebe ist ein natürlicher Prozess und kann je nach Einsatzbedingungen und Materialqualität unterschiedlich schnell auftreten. Eine regelmäßige Überwachung und gegebenenfalls der Austausch von Kugelgewindetrieben, die bereits ein gewisses Alter erreicht haben, kann dazu beitragen, Ausfälle oder gar einen Maschinenstillstand zu vermeiden.

Transport und Lagerung von Kugelgewindetrieben

Kugelgewindetriebe sind hochwertige Produkte und sollten mit äußerster Vorsicht transportiert werden. Sie sollten grunsätzlich in stabilen Kartonagen, auf Paletten oder in Holzkisten transportiert und gelagert werden (je nach Gewicht). In der Regel sind die Kugelgewindetriebe in der Verpackung nochmal mit einer speziellen Schutzfolie verpackt, um Korrosion zu vermeiden. Je nach Vorgabe des Kunden werden die Kugelgewindetriebe vor dem Versand auch leicht geölt oder entsprechend befettet. Stellen Sie im Rahmen der Montage jedoch immer eine ausreichende Schmierung sicher.

Die Spindeln sollten dabei bis zur Montage in der Maschine trocken in der Orginalverpackung gelagert werden. Vor der Montage lassen Sie die Kugelgewindetriebe ein paar Stunden temperieren, sodass sich das Material an die Umgebungstemperaturen anpassen kann. Damit vermeiden Sie Verpannungen und erhöhen die Montagegenauigkeit der Bauteile.

Zusammenfassung

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Lebensdauer von Kugelgewindetrieben von vielen verschiedenen Einflussfaktoren abhängt. Eine sorgfältige Auslegung und Materialauswahl, eine gute Schmierung, eine präzise Montage, guter Schutz vor Verschmutzungen, regelmäßige Wartung und Inspektion sowie eine angemessene Betriebstemperatur sind entscheidend für eine lange Lebensdauer der Kugelgewindetriebe. Sie haben Fragen zu Kugelgewindetrieben oder benötigen Unterstützung bei der Auswahl der richigen Abmessung? Dann rufen Sie uns an oder senden Sie uns Ihre Anfrage per Email.

Im Downloadbereich finden Sie weitere Produkte und Branchenlösungen sowie unseren Katalog.