Skräddarsydda skruvdrivenheter – de fem viktigaste kraven

Inom robotteknik, medicinteknik, halvledartillverkning, verktygsmaskiner och intralogistik ökar behovet av specifika skruvdrivenheter. I vissa fall ligger fokus på dynamik, kompakthet eller säkerhet, i andra på korrosionsskydd, temperaturreglering eller vakuumtålighet.

Den gemensamma nämnaren för alla dessa applikationer är att de måste realiseras snabbare och mer kostnadseffektivt trots ökande krav. Läs det här blogginlägget för att ta reda på hur du kan:

• Implementera snabbt lämpliga skruvdrivenhetslösningar.
• Undvik extra kostnader för specialkonstruktion och efterföljande modifieringar.
• Effektivisera konstruktionen.

Anpassade lösningar baserade på beprövade standarder

Det finns många skäl till att det behövs så många applikationsspecifika skruvdrivenheter:

• Korrosion förkortar livslängden
• Temperaturen påverkar precisionen
• Gränssnitten avgör vilken integrering som behövs
• Montering bestämmer den faktiska kostnaden

Utmaningen:
När det har fastställts att applikationen kräver en kulskruvsenhet eller planetrullskruv som inte finns i standardkatalogen ökar konstruktions- och tillverkningskostnaderna avsevärt. Speciella konstruktioner är inte bara kostsamma, utan också sällan beprövade och testade i praktiken.

Lösningen:
Bosch Rexroth ger dig möjlighet att beställa specialtillverkad skruvdrivenheter tillverkad av beprövade standard- och tilläggskomponentersom bearbetas direkt i fabriken enligt kundens krav.

Resultat:
Tillverkare av maskiner och utrustning får snabbare praktiska lösningar med en förutsägbar kostnad – inklusive CAD-data och omfattande dokumentation.

Rexroths utbud omfattar ytbeläggningar, speciallängder och bearbetning enligt kundspecifikationer, kombinerade skruvar och specialmuttrar samt förmonterade enheter för krävande applikationer.

De fem viktigaste kraven på skruvdrivenheter

1. Beläggningar och material för speciella miljöer

För skruvdrivenheter som används under särskilda driftsförhållanden är ytfinishen en avgörande faktor för precision och livslängd. Fukt, aggressiva medier eller vakuumförhållanden påverkar inte bara materialet – de förändrar även friktion och slitage. Optiska reflexer kan också utgöra en utmaning i vissa applikationer.

Typiska exempel på ytbelagda och korrosionsbeständiga lösningar är skruvar och muttrar med tunnskiktshårdförkromning, utföranden i rostfritt stål för hygienkritiska områden såsom livsmedelsproduktion samt mattsvarta eller mattsilverfärgade förkromade ytor för halvledartillverkning eller optisk industri.

2. Skruvar som systemkomponenter

I många applikationer har skruven sedan länge varit mer än bara ett transmissionselement. Den fyller även ytterligare funktioner såsom:

• INTEGRERING i DRIVENHET
• Termisk stabilisering
• Genomförande av komplexa rörelser

Ett exempel från verktygsmaskinskonstruktion är temperaturstyrda skruvar. Här möjliggör riktad kylning med djuphålsborrningar och slangledningar kontroll av termisk påverkan – och ökad processstabilitet utan ytterligare installationsutrymme. I Bosch Rexroths patenterade system för temperaturreglering av skruvar tillförs kylmediet via en stationär roterande genomföring vid skruvens ände och leds längs skruven. Detta leder till upp till 75 % högre delprecision redan från det första arbetsstycket.

Bearbetning av skruvändar efterfrågas också ofta. Detta vanligtvis omfattar:

• Formslutande motoranslutning med invändig kuggning, utvändig kuggning, drivtappar eller kraftuttagsaxlar
• Härdade lagersäten, krympringar och speciallängder
• Extra långa, sammanfogade skruvdrivenheter i sektioner på två till åtta meter

Kombinerade skruvar har två sektioner, den ena med högergänga och den andra med vänstergänga, vid behov även med olika gängstigningar. Detta gör det möjligt att åstadkomma motgående rörelser i öppnings-, stängnings- och klämmekanismer med endast en drivning. Typiska applikationsexempel är gripning av bildäck inom fordonsindustrin eller sidoförskjutning av gafflar på AMR (autonoma mobila robotar) för hantering av olika palltyper inom intralogistiken.

3. Specialmuttrar som funktionella komponenter

Skruvmuttrarnas anpassningspotential underskattas ofta.

Riktade modifieringar gör det möjligt att integrera funktioner i skruvdrivenheten som annars skulle kräva ytterligare komponenter och i onödan öka kostnaderna för lösningen. Dessa omfattar:

• Specifika geometrier för maskinintegrering (t.ex. kollisionskonturer, spår, gängor)
• Ytterligare smörjnings- eller fästalternativ
• Specialmuttrar med utvändig kuggning för kugghjulsdrivenheter
• Säkerhetsfunktioner såsom fångmuttrar

Fångmuttrar är oumbärliga i säkerhetskritiska applikationer med vertikalt drivna kulskruvenheter. Oavsett om de används som en integrerad lösning eller som en tillsats förhindrar de att skruvdrivenhetens mutter och de komponenter som är fästa vid den plötsligt faller okontrollerat. De används till exempel inom medicinteknik, där de fungerar som en säkerhetsmekanism som håller CT-skannern säkert på plats ovanför patienten.

För höga temperaturer, i mycket dynamiska komponenter eller till och med i vakuum har vi utvecklat särskilda omlänkningssystem som används exempelvis inom halvledarindustrin eller glastillverkning.

Total omlänkning möjliggör hög belastningskapacitet genom att hela mutterlängden utnyttjas, tyst gång och en särskilt jämn vridmomentkurva.

4. Förmonterade enheter minskar behovet av montering

Förutom själva konstruktionen är montering en annan ofta underskattad faktor i utvecklingen av kostnadseffektiva kundlösningar.

Stora skruvdrivenheter för krävande applikationer – exempelvis i servopressar för plåtformning – ställer höga krav på montering och hantering. Förutom de enskilda komponenternas betydande vikt är de också svåra att hantera. Till exempel måste ett 53 kg tungt flänslager för en planetrullskruv i storleken 75x20 värmas upp före montering, varefter spårmuttern måste dras åt med rätt vridmoment. Förmonterade skruvdrivenheter med ändlager flyttar detta arbete till tillverkaren. Detta innebär:

• Kortare monteringstid
• Minskad risk för fel
• Inga specialverktyg

5. Effektivare konstruktion: hitta lösningar effektivt

Förutom teknik och funktion finns det en faktor som blir alltmer avgörande: tid. Oavsett om den är ytbelagd, modifierad eller försedd med färdigmonterade lager måste varje kundanpassad skruvdrivenhet konstrueras, tillverkas och levereras så snabbt som möjligt.

Digitala verktyg som Linear Motion Technology Selector hjälper till att snabbt hitta en robust lösning – utan att gå vilse bland alla varianter. De möjliggör ett snabbt förval av lämpliga standardlösningar och tillhandahåller tekniska data och CAD-modeller som grund för kundanpassade ritningar och modifieringar.

Härifrån krävs bara några få klick för att skicka ändringsförfrågan till Rexroth Engineering Team, som genomför de kundanpassade anpassningarna i dialog med dig. Resultatet är en perfekt anpassad skruvdrivenhet baserad på beprövade standardkomponenter – med beprövad Rexroth-kvalitet och projektdokumentation inklusive instruktioner, 3D-CAD-data och beräkningsunderlag.