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Wärmebeständiger Stahl macht Zylinderrollenlager in Motorspindeln überlebensfähig

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Wärmebeständiger Stahl macht Zylinderrollenlager in Motorspindeln überlebensfähig

Die neue Generation der Zylinderrollenlager aus der Robust-Reihe von NSK vereinfacht die Konstruktion von motorangetriebenen Spindeln
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NSK hat die Produktreihe Robust um eine neue Generation Zylinderrollenlager erweitert. Neben einer optimierten Innenkonstruktion und Werkstofftechnologie wurde intensiv an der Schmierungsproblematik gearbeitet, so dass Drehzahlkennwerte von bis zu n x dm = 3 Mio. erreicht werden.

Die Entwicklung neuer Generationen von Werkzeugmaschinen setzen vermehrt auf den Einsatz von Motorspindeln. Das Hauptproblem bei dieser Bauform liegt im Elektromotor, der innerhalb der Spindel eine Wärmequelle bildet und damit hohe Temperaturunterschiede zwischen Innen- und Außenring der Wälzlager verursacht, so NSK. Dies führe zu einer Erhöhung der inneren Spannungen im Lager, die ein Fressen verursachen können. Eine weitere Folge der Umstellung auf Motorspindeln bestehe darin, dass sich die Gesamtlänge der Spindeln vergrößert. Dadurch erhöht sich auch die axiale Wärmeausdehnung, so dass die Anforderung an das Loslager steigt. Daraus folgt: Entweder muss der Außenring der Schrägkugellager im Gehäuse gleiten, oder die Ausgleichsbewegung findet in einem Zylinderrollenlager unter Rollreibung statt.

Um die gewünschten Ziele im Hinblick auf höhere Drehzahlen und geringere Wärmeentwicklung zu erreichen, hat NSK in der Entwicklungsphase der neuen Robust-Lager eine ganze Reihe von Problemen gelöst, die bei den herkömmlichen Zylinderrollenlagern bei Betrieb mit hohen Drehzahlen festgestellt wurden. Diese umfassen zum einen die Reibung und den Verschleiß an den Rollenenden und den Borden, zum andern die Festigkeit des Käfigs bei hohen Drehzahlen mit Drehzahlkennwerten von n x dm = 2 bis 3 Mio. und Schmierproblemen, die zu unregelmäßiger Wärmeentwicklung führen.
Das Risiko, dass ein Fressen innerhalb dieser Lager auftritt, wurde durch die Synergie von Werkstofftechnologie und einer optimierten Innenkonstruktion gesenkt, betont NSK. So bestehen die Innen- und Außenringe sowie die Rollen aus einem SHX-Stahl, der besondere Eigenschaften gegen Fressen und Verschleiß besitzt. Seine Lebensdauer übertreffe die des Standardwälzlagerstahls um das Vierfache.
Im Hinblick auf die Fortschritte der Innenkonstruktion hat NSK eine ganze Reihe von Maßnahmen ergriffen, wie z. B. die Optimierung der Bordkonstruktion sowie eingeengte Toleranzen bei Rollen- und Innenring.
Nicht nur die Tests, sondern vor allem auch der Einsatz der neuen Lager in vielen Werkzeugmaschinen haben gezeigt, so NSK, dass diese auch bei Drehzahlkennwerten von n x dm = 3 Mio. sicher funktionieren.
NSK Deutschland GmbH Tel. 02102/4810 Fax 02102/4812290 www.nsk.com
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