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Artikel und Hintergründe zum Thema

Kugeldrehverbindungen vereinen Kippsteifigkeit mit Präzision

Die Kugel im gotischen Bogen

Wenn große Kippmomente abzustützen oder große Lagerdurchmesser erforderlich sind, eignen sich Kugeldrehverbindungen als Lager. Beispielsweise in Rundtischen für industrielle Schweißanlagen.

Das KDV-Lager im Rundtisch positioniert auch ausladende Lasten, etwa im Karosserie-Rohbau. Der große Innendurchmesser der Kugeldrehverbindungen ermöglicht die Aufnahme eines Roboters in der Mittenbohrung. (Foto: Fibro)

Schweißen ist "das unlösbare Verbinden von Bauteilen unter Anwendung von Wärme oder Druck, mit oder ohne Schweißzusatzwerkstoffen." Diese Aufgabe übernehmen in der automatisierten Massenproduktion - vor allem in der Automobilindustrie - computergesteuerte Roboter. Diese sind auf Drehtischvorrichtungen gelagert, die für die rotative Bewegung um die Z-Achse sorgen. Je nach Anwendung müssen die Rundtische Schweißvorrichtungen mit einem Gewicht bis 25 Tonnen und einem Durchmesser bis 9,5 Meter aufnehmen und dynamisch sowie präzise positionieren. Daneben ist auch die hohe Verfügbarkeit der Rundtische eine zentrale Anforderung. Da die Schalttellerlagerung eines Rundtischs die Rund- und Planlaufgenauigkeit sowie die Steifigkeit des kompletten Systems maßgeblich beeinflusst, müssen auch die Lager den hohen Ansprüchen gerecht werden. Der Rundtisch-Spezialist Fibro verbaut in seinen Schwerlast-Positioniertischen Kugeldrehverbindungen - und für besonders hohe Kippmomente Kreuzrollendrehverbindungen - von Rodriguez. Der Rundtisch Fibromat hat eine große Mittelbohrung, ist flach gebaut und besonders für die Automobilindustrie ausgelegt. Das hierfür ideale Lager muss Eigenschaften wie hohe Tragzahlen, beste Rund- und Planlaufgenauigkeiten, hohe zulässige Drehzahlen, geringe Reibung und niedrige Kosten haben. Das sind Anforderungen, die sich teilweise widersprechen. Deshalb entscheidet sich Fibro je nach Anwendungsfall für unterschiedliche Lagerkonzeptionen.

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Vier Punkte zur Kraftaufnahme

Die Vierpunkt-Kugeldrehverbindungen nehmen durch ihren konstruktiven Aufbau radiale und axiale Lasten sowie Kippmomente auf und erfüllen die technischen Ansprüche hinsichtlich Kippsteifigkeit und Größe des Lagerdurchmessers. Sie sind zugleich wirtschaftlich, denn sie senken Kosten und Aufwand für die Gestaltung der Anschlusskonstruktion und den Einbau, da sie Lager und Verbindungselement in einer Komponente vereinen. Rodriguez bietet zwei einreihige Vierpunktlager-Baureihen an, die standardmäßig mit beidseitig abgedichtetem Laufbahnsystem ausgestattet und in den Ausführungen unverzahnt (U), außenverzahnt (A) und innenverzahnt (I) verfügbar sind. In jedem Fall sind die Lagerringe im Laufbahnbereich gehärtet - mit markiertem Härteschlupf. Die Verzahnungen sind standardmäßig ungehärtet, auf Wunsch auch aber gehärtet lieferbar. Die leichte Baureihe KDL beziehungsweise KDLH (H = hoch) ist geeignet für leichte Anwendungen mit durchschnittlichen Anforderungen an die Genauigkeit, beispielsweise bei der Positionierung von Werkzeugmagazinen in Bearbeitungszentren. Sind höhere Präzision und Belastungen erforderlich, bieten sich die kompaktbauenden Lager der mittleren Baureihe KDM/KDMH an.

Lager mit drei Meter Durchmesser

Die Betriebstemperatur der Drehkränze beider Serien liegt bei minus 25 bis plus 80 Grad Celsius. Sie sind flexibel kombinierbar mit Ritzeln und Planetengetrieben unterschiedlichster Hersteller sowie allen gängigen Motoren. Für Anwendungen mit höheren Belastungen, etwa bei Schweißvorrichtungen in der Automobilindustrie, hält das Rodriguez-Produktspektrum neben den einreihigen Vierpunktlagern auch zweireihige Kugeldrehverbindungen und Kreuzrollendrehverbindungen bereit. Aufgrund ihres besonderen Aufbaus können die zweireihigen Drehverbindungen deutlich höhere Traglasten aufnehmen als übliche Vierpunktlager. Sämtliche Lager sind in Außendurchmessern von 200 bis 3.000 Millimeter lieferbar. Dabei fertigt Rodriguez die Größen bis 1.600 Millimeter in den eigenen Werkstätten. Auch größere Abmessungen oder kundenspezifische Modifizierungen der Standardkugel- und -kreuzrollendrehverbindungen können umgesetzt werden. Dazu zählen unter anderem die Einschränkung des Lagerspiels, eine Zentrierung oder Hitzebeständigkeit bis 150 Grad Celsius. Ebenfalls auf Anfrage machbar sind Laufringe mit Sonderbohrbild oder zwecks Korrosionsschutzes lackierten, grundierte oder Edelstahlausführungen der Lager.   pb

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