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20.07.2011

Neues Dichtungskonzept für Kugelgewindetriebe

Verbesserte Abdichtung bei geringer Reibung

Speziell für den Werkzeugmaschinenbau hat NSK ein neues Dichtungskonzept für Kugelgewindetriebe entwickelt, das im Vergleich zu den üblicherweise eingesetzten Labyrinthdichtungen eine deutlich bessere Abdichtung ermöglicht und zugleich eine geringe Reibung aufweist. Die X1-Dichtung wird auf der EMO vorgestellt.

Zentrale Antriebsfunktionen von modernen Werkzeugmaschinen werden mit Kugelgewindetrieben realisiert, die hohe Geschwindigkeiten mit sehr hoher Präzision und großer dynamischer Belastbarkeit kombinieren. Als weltgrößter Hersteller dieser anspruchsvollen Antriebe ist NSK bestrebt, vorhandene Lösungen kontinuierlich zu optimieren und hat daher ein neues Dichtungskonzept entwickelt.

Ziel dabei war es, Leistung und Funktion der bislang eingesetzten Labyrinthdichtungen in zwei entscheidenden Punkten zu übertreffen. Erstens sollte die Neuentwicklung eine verbesserte Dichtwirkung aufweisen, zweitens sollte diese verbesserte Funktion mit geringer Reibung einhergehen.

Vorwegschicken muss man, dass die erwünschte Dichtwirkung beim Kugelgewindetrieb eine zweifache ist: Die Dichtung muss einerseits nach innen abdichten, um den Austritt von Schmierstoff zu unterbinden. Andererseits muss sie verhindern, dass Partikel von außen in die Kontaktfläche von Kugeln, Spindel und Mutter geraten.

Für jede dieser beiden Aufgaben wurde eine separate Dichtung entwickelt: ein äußerer Abstreifer, der die Spindel von Partikeln befreit, und eine zweite, die das Schmierfett zurückhält. Durch die rechnergestützte Optimierung der Dichtlippenform konnte die Reibung deutlich reduziert werden. Aufgrund der Wirkrichtung der beiden Dichtungen wählte man – abgeleitet von der Anordnung bei Schrägkugellagern – die Bezeichnung „X1-Dichtung“.

In der Praxis wurden die im Pflichtenheft gesteckten Ziele mehr als übertroffen. Vorgenommen hatte man sich eine zehnfach höhere Abstreifwirkung. Gemessen wurden nur noch 3% Schmutzeintrag im Vergleich zur Labyrinthdichtung. Zugleich tritt nur noch ein Drittel der sonst üblichen Schmierfettmenge aus. Last but not least wollte man nur eine marginale Erhöhung der Reibung zulassen. Die Tests zeigten, dass die X1-Dichtung die aus der Vorspannung entstehende Reibung nur um 1% erhöht. Damit trägt das neue Dichtungskonzept auch zu den Leichtlaufeigenschaften und der Energieeffizienz eines Präzisionsantriebs bei.

Die neue X1-Dichtung wird als Option für die NSK-Kugelgewindetriebe der neuesten Generation für Werkzeugmaschinen angeboten. Nach ersten Einschätzungen von NSK werden sich viele Kunden aus dem Werkzeugmaschinenbau für diese Option entscheiden, weil die Kombination von verbesserter Dichtwirkung und geringer Reibung perfekt in die aktuellen Maschinenkonzepte passt.

NSK auf der EMO 2011: Halle 7, Stand B 16

Unternehmensinformation

NSK Deutschland GmbH

Harkortstraße 15
DE 40880 Ratingen
Tel.: 02102 481-2540
Fax: 02102 481-2290

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