Kugellager

Hallo,

für einen Linearantrieb (M8-Gewinde in einer Gewindehülse)
habe ich ein Teflonlager. Das hat einige Vorteile, aber
die Reibkräfte auf der axialen Auflagefläche sind doch
nicht zu vernachlässigen, so daß eine unnötig höhere
Belastung des Getriebes die Folge ist.
Deshalb möchte ich auch ein Kugel-/Wälzlager alternativ
testen.

Folgende Randbedingungen:

- kritisch ist wohl Axialkraft -\> ca. 30...40N (max.50N)
- Radial kann ich noch nicht genau sagen, aber es 
 werden nur einige Ncm sein (eben um mit dem M8-Gewinde
 die 30...40N zu bewegen + Reibung). 
 Die Paarung Gewindestnge/Gewindehülse aus Bronze/Stahl
 wird z.B. mit Molybdänsulfidpaste geschmiert.
- Die Drehgeschwindigkeit ist nur 30...40 U/min
- Der Betrieb ist alternierend, nur einige Stellbewegungen
 pro Stunde mit wenigen Sekunden bis max 1...2 Minuten 
 Stellzeit.
- Einsatz innerhalb eines Gehäuses (Mind. IP65), also 
 kein Staub/Feuchte.
- Temp.-Bereich (-40)...-20....60°C
- Abmaße innen 10...15mm außen max. ca.22mm

Nun aber noch folgendes
Im Gehäuse befinden sich euch einige optische Komponenten.
Deshalb wäre mir der Betrieb ohne die üblichen
Schmierstoffe am liebsten (->deshalb Teflonlager),
weil sonst mit Kondensationseffekten verdampfter Fette/Öle
zu rechnen ist.
Ansonsten wären evtl. auch Hochvakuumfett (Silicon)
oder andere mögl. nicht ausdampfende Fette einsetzbar.

Andererseits kann auch mech. Abrieb auf den optischen
Grenzflächen zu Problemem führen (-> deshalb Teflonlager)

Hat jemand Ahnung, welche Art von Lager sich für solch
eine Anwendung am besten eignet.
Auch für Hinweise auf eine optimal beständige Mat-Paarung
der Gewindeteile und darauf angepasste Schmierstoffe wäre
ich dankbar.

Ich hoffe, ich habe alles notwendige audgeschrieben :smile:

Gruß Uwi

Hallo,

für einen Linearantrieb (M8-Gewinde in einer Gewindehülse)…

Hi Uwi
Für die auftretenden Axialkräfte reichen je eine Kugel am Ende der Gewindestange, wenn es bauartmäßig hinzukriegen ist. Die Kugeln evtl. aus PTFE oder Nylon, die Lagerung kann mit einem Zentrierbohrer erzeugt werden.

Gruß Rochus

Hallo,

Für die auftretenden Axialkräfte reichen je eine Kugel am Ende
der Gewindestange, wenn es bauartmäßig hinzukriegen ist.
Die Kugeln evtl. aus PTFE oder Nylon, die Lagerung kann
mit einem Zentrierbohrer erzeugt werden.

Hm, wenn ich Dich richtig verstehe meist Du eine Kugel auf
der Stirnfläche der Gewindestange/Achse?

Das geht aber so nicht. Ich möchte die Axialkraft an der
Gewindehülse anfangen. die hat dazu einen Kragen, der
gegen den Lagerbock (bzw. Teflonhülse oder Innenring
des Kugellagers) drückt.
Gruß Uwi

Hallo Uwi,

probiere doch einfach einmal mit ganz einfachen Kunststofflagern,
z.B. Bundbuchsen von IGUS, oder mit den wartungsfreien Bundbuchsen von Deva Stahl/Teflon, oder dann die teurere Variante mit kombinierten Radial-Axiallagern, hier nun eine Auswahl an Lagern!

Wälzlager kombiniert; Radial-Axiallager :
http://www.skf.com/portal/skf/home/products?maincata…
siehe unter " kombinierte Nadellager" ( Radial- und Axiallager)
oder :
http://medias.ina.de/medias/de!hp.ec.br.pr/NKX*NKX%2…
mit, und ohne Innenring.

Kunststoffgleitlager :
http://www.igus.de/default.asp?LANGUAGE=D

Kombinierte wartungsfreie Gleitlager: Stahl/Bronze ; Stahl/Teflon usw.
http://www.deva.de/devalp.htm
http://www.amtag.net/gleitlager.shtml
http://www.hallauer.de/produkte/produkte.html
http://medias.ina.de/medias/de!hp.ec/Waelzlager_Glei…

Bronze- ; Sinter-Bronze-Lager :
http://www.wieland.de/internet/index.jsp;jsessionid=…
http://www.gleit-technik.de/firma.html

Gruss Wolfgang

Hi,
wie wäre es, ein Kugellager mit normaler Schmierung ausserhalb des optischen Bereiches einzusetzen und dazwischen für eine Abdichtung (z.B. O-Ring oder Lippendichtring) zu sorgen.

Eine Schmierung des vorhandenen Lagers mit billigem Silikongleitmittel müsste bei diesen Lasten und Geschwindigkeiten auch ausreichen.

Aa.

Hallo Uwi,

ich bin mir nicht sicher, ob ich Deine Ausführungen verstanden habe. Benutzt Du eine handelsübliche metallische Gewindestange M8? Falls ja, wäre es nicht besser, eine Spindel zu verwenden, die extra dafür vorgesehen ist und die auch eine besonders harte und glatte Oberfläche aufweist? Möglicherweise gibt es auch Spindeln mit Teflon-Oberfläche. Die Spindelmutter ebenfalls aus diesem Material (oder Delrin) könnte die Reibung reduzieren.

Gruß

Dieter

Hallo Uwi,
http://www.kollmann-metalle.at/kollmann/ampco.htm

und da ampco 22 bis 25

mit dem Werkstoff kann man Ziehringe zum Trockenziehen von 1.4301 herstellen.
Zu den Gewindestangen:
das Problem ist, daß die Rolleisen bis zum wirklich geht nicht mehr verwendet werden. Entsprechend sehen die Flanken dann auch aus.
Laß die in Deiner Werkstatt rollen.
Oder vereinbare mit dem Lieferanten, daß Du immer die ersten 500 meter, wenn neue Rollen zum Einsatz kommen, geliefert bekommst.

Evtl. lässt Du die Spindeln aber noch beschichten.
Käme auf einen Dauerversuch an.

Gruß
Peter

Hallo Uwi,

probiere doch einfach einmal mit ganz einfachen
Kunststofflagern,
z.B. Bundbuchsen von IGUS, oder mit den wartungsfreien
Bundbuchsen von Deva Stahl/Teflon,

Hm, Gleitlager Stahl-Teflon habe ich ja schon.

oder dann die teurere Variante mit kombinierten
Radial-Axiallagern, hier nun eine Auswahl an Lagern!

Wälzlager kombiniert; Radial-Axiallager :
http://www.skf.com/portal/skf/home/products?maincata…
siehe unter " kombinierte Nadellager" ( Radial- und
Axiallager)
oder :
http://medias.ina.de/medias/de!hp.ec.br.pr/NKX*NKX%2…
mit, und ohne Innenring.

ja, solche Axiallager sind womöglich genau richtig.
Das werde ich mal verfolgen :smile:
Preis wird wohl hoffentlich kein ko-Kriterium sein,
solange so ein kleines Lager für unter ca.10€ zu haben ist?
Gruß Uwi

Hallo Uwi,
http://www.kollmann-metalle.at/kollmann/ampco.htm
und da ampco 22 bis 25
mit dem Werkstoff kann man Ziehringe zum Trockenziehen von
1.4301 herstellen.

Ja, für welchen Zweck schlägst Du das vor?
Lager oder Gewindestange oder …?

Zu den Gewindestangen:
das Problem ist, daß die Rolleisen bis zum wirklich
geht nicht mehr verwendet werden.
Entsprechend sehen die Flanken dann auch aus.
Laß die in Deiner Werkstatt rollen.

Ja, wird sowieso gemacht, weil das Teil neben dem
Gewinde auch noch eine spezielle Kopfform hat.

Evtl. lässt Du die Spindeln aber noch beschichten.
Käme auf einen Dauerversuch an.

Was meist Du, welche Materialpaarung hat die beste
Standfestigkeit. Hast Du da Erfahrungen?

Und dann noch was? Ich nehme an, daß es besser ist
die Gewindestange aus Stahl zu machen und die Hülse
aus einer Messing/Bronzelegierung und nicht umgekehrt,
oder?
Gruß Uwi

Hallo,

Benutzt Du eine handelsübliche metallische Gewindestange

nein, ist sowieso Werkstattfertigung

Falls ja, wäre es nicht besser, eine Spindel zu verwenden,
die extra dafür vorgesehen ist und die auch eine besonders
harte und glatte Oberfläche aufweist?

Naja, glatte Oberfläche ist sicher gut.
Deshalb werden solche Gewinde nicht geschnitten sondern
gerollt. Hart muß wohl eher nicht sein, weil auch
harte Flächen bei Reibung verschleißen.

Möglicherweise gibt es
auch Spindeln mit Teflon-Oberfläche. Die Spindelmutter
ebenfalls aus diesem Material (oder Delrin) könnte die :Reibung reduzieren.

Gewindehülse mit Tefloneinsatz, das ist evtl. auch
'ne Idee.
Gruß Uwi

Hallo,

wie wäre es, ein Kugellager mit normaler Schmierung
ausserhalb des optischen Bereiches einzusetzen und
dazwischen für eine Abdichtung (z.B. O-Ring oder
Lippendichtring) zu sorgen.

außerhalb geht nicht. Ist alles innerhalb eines Gehäuses.

Abdichtung wäre wohl möglich, macht aber Aufwand, ist
potentielle fehlerquelle und erzeugt widerum zusätzliche
Reibung :frowning:

Eine Schmierung des vorhandenen Lagers mit billigem
Silikongleitmittel müsste bei diesen Lasten und
Geschwindigkeiten auch ausreichen.

Ja, wahrscheinlich.

Gruß Uwi

Hallo Uwi,

das Ampco sollte für die Mutter verwendet werden.
(kann man allerdings ab ampco22 nur mit Hartmetall bearbeiten)

Für die Spindel schlage ich Dir Dicronite.Beschichtung vor (ist auch Korrosionsschutz)
Das Zeug ist echt ein Wundermittel.

Hier mal eine Anwendung, wo beides zum Einsatz kommt:
http://www.gpm-antriebselemente.de/presse4.htm

Dicronite findest Du hier:
http://www.dicronite.de/
(mit Anwendungsbeispielen)

Damit die beschichtete Oberfläche nicht von Grat oder scharfen Kanten in der Mutter beschädigt wird,
sollte sie mit einer Innenschleifbürste entgratet werden
Lieferant wäre hier:
http://www.osborn.de/deutsch/frames1.htm

Wenn das eine Serie ist, gibt es sicher einige Behindertenwerkstätten, die die Entgratung kostengünstig durchführen

Hoffe, etwas geholfen zu haben.

Gruß
Peter

Hallo Uwi,

es lohnt sich, auch mal auf dieser Seite vorbeizuschauen:
http://www.ggbearings.com/index.asp

und denke mal dran, dass Du die Anlauffläche, die die Axialkraft aufnimmt, auch mit einer Zwischenscheibe aus Keramik ausführen könntest.
Das Zeug kriegt man mittlerweile recht günstig
http://www.rauschert.com/tk/prod/texk.html

Gruß
Peter

Hallo,
beim Rollen steigen die Gewindeflanken gewissermaßen von beiden Seiten an. In der Regel siehst Du das nicht oder nur mit der Lupe, weil die Gewindespitze verrundet und damit „dicht“ ist.
In Wirklichkeit kann es durchaus sein, dass sich unter der Gewindespitze ein Hohlraum befindet. Bei den Herstellern von Gewindefurchern findet man in den Katalogen manchmal diesen Umstand dargestellt.
Nun wird beim Rollen ja Öl verwendet, sodaß Du auf diese Weise Öl und anderes in Dein System einschleppen könntest.
In der UHV-Technik muß man das bedenken, bei Dir spielt es wohl keine Rolle. Ist auch eher hypothetisch.
Aber wenn Deine Optik mal kontaminiert ist und keiner weiß, warum, denke an diese Möglichkeit

Gruß
Peter

Hallo,

danke nochmal für die vielen Ideen und Hinweise.
Ich werde das alles prüfen und bei Bedarf erproben.

Meiner erster Prototyp des neuen Gerätes ist gerade im
Entstehen. In paar Wochen muß ich die Langzeittests mit
der Mechanik machen.

beim Rollen steigen die Gewindeflanken gewissermaßen von
beiden Seiten an. In der Regel siehst Du das nicht oder nur
mit der Lupe, weil die Gewindespitze verrundet und damit
„dicht“ ist.
In Wirklichkeit kann es durchaus sein, dass sich unter der
Gewindespitze ein Hohlraum befindet. Bei den Herstellern von
Gewindefurchern findet man in den Katalogen manchmal diesen
Umstand dargestellt.
Nun wird beim Rollen ja Öl verwendet, sodaß Du auf diese :Weise Öl und anderes in Dein System einschleppen könntest.
In der UHV-Technik muß man das bedenken, bei Dir spielt es
wohl keine Rolle. Ist auch eher hypothetisch.
Aber wenn Deine Optik mal kontaminiert ist und keiner weiß,
warum, denke an diese Möglichkeit

Naja, ganz so schlimm ist es nicht.
Für alle Teile, die eh Öl- und fettfrei sein sollen,
weil sie irgendwo in Optik eingebaut werden, habe ich
ein probates Mittel.
Die werden nach einfacher Wäsche einfach in einen Ofen
geschoben und bei 150…250°C ausgeheizt.
Was da noch nicht flüchtig geworden ist, das macht
später auch keine Probleme mehr :smile:
Gruß Uwi