Wälzlager mit verringerter Partikelemission für Servomotoren
NSK stellt ein neues Hochleistungslager für Servomotoren vor, das sich durch verringerte Emissionen von Fett- und Ölpartikeln auszeichnet. Diese Neuentwicklung zielt auf Anwendungen in Präzisionsantrieben mit Servomotoren, z.B. in Robotern.
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Die negativen Auswirkungen der Partikelemissionen von Wälzlagern sind bekannt. Die Partikel können z.B. zu Lesefehlern an den Encoderscheiben von Servoantrieben führen. Um diese Emissionen zu reduzieren, hat NSK den Mechanismus erforscht, der hinter diesem Phänomen steckt – u.a. mit einer eigens für diesen Zweck entwickelten Test- und Messeinrichtung, die den realen Betrieb eines Servomotors nachbildet.
Auf der Basis der Ergebnisse und der umfassenden Kompetenz in Tribologie entwickelten die NSK-Ingenieure eine neue Lagerkonstruktion. So entstand ein Wälzlager mit neuer Fett- und Dichtungstechnologie, das nur halb so viele Partikel emittiert wie konventionelle Wälzlager für Servomotoren. Außerdem erreicht das Schmierfett die doppelte Lebensdauer, und die Dichtung weist trotz der sehr guten Dichtwirkung eine geringere Reibung auf.
Die Neuentwicklung zielt unter anderem auf den wachsenden Markt der Industrieroboter. Sie sind die Antwort auf Fachkräftemangel und zunehmenden Wettbewerbsdruck und übernehmen auch immer komplexere Aufgaben oder erschließen – Stichwort Autonome Mobile Roboter (AMR) – neue Freiheitsgrade. Ihre Präzision und Zuverlässigkeit hängt jedoch auch von den möglichst emissionsarmen Antrieben ab.
Warum das so ist, zeigt ein Beispiel. Ein typischer Knickarmroboter ist mit bis zu sechs Servomotoren ausgestattet, die das Verfahren und Positionieren der einzelnen Achsen ermöglichen. Jeder Servomotor verfügt über zwei Wälzlager: ein lastseitiges, das die Welle am Austritt aus dem Servomotor stützt, und ein Gegenlager, das sich zwischen der Bremse und der Encoderscheibe befindet. Insbesondere bei hohen Arbeitstemperaturen, wie sie bei Servomotoren vorliegen, neigen die Wälzlager dazu, im Betrieb winzige Fett- und Ölpartikel abzugeben. Diese Emissionen haften an den umliegenden Kopmponenten an und verursachen dabei Probleme wie Lesefehler des Drehgebers und Schlupf der Bremse.
Der Bedarf an Wälzlagern mit geringer Partikelemission liegt bei solchen Anwendungen auf der Hand. Deshalb hat NSK ein Fett entwickelt, das bei höheren Temperaturen in geringerem Maße verdunstet. Zugleich wird eine bessere Beständigkeit gegen Festfressen erreicht.
Ein weiteres Konstruktionsmerkmal der neuen Servomotorlager ist eine Dichtung mit neu gestalteter Lippenform aus, die ein Austreten von Partikeln aus dem Lager verhindert und zudem ein um 10% verringertes Drehmoment ermöglicht.
Neben Servomotoren ist das neue Lager von NSK auch für andere Anwendungen geeignet, bei denen eine niedrige Partikelemission von Wälzlagern zu einem langfristig stabilen Betrieb von Maschinen und Anlagen beiträgt.
Die neuen NSK-Wälzlager für Servomotoren zeichnen sich durch eine halbierte Partikelemission während des Betriebs aus.
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