Kugelgewindetriebe

Nachhaltigkeit durch Effizienz

Kugelgewindetriebe von August Steinmeyer werden mit dem Ziel gefertigt, einen geringen Primärenergieverbrauch in der Anwendung zu erreichen. Innovative Technologien und Schleifverfahren sorgen für eine optimale Kraftübertragung vom Motor auf den Schlitten und eine geringe Reibung – für mehr Nachhaltigkeit, weniger Verschleiß und eine hohe Lebensdauer.

Die August Steinmeyer GmbH & Co. KG stellt hochwertige Kugelgewindetriebe für den Maschinen- und Anlagenbau sowie die Medizin-, Halbleiter-, Luft- und Raumfahrttechnik her. Seit über 100 Jahren stehen Werte wie Qualität und Langlebigkeit im Fokus des unternehmerischen Handelns in Albstadt. Langjährige Erfahrung, Innovationsgeist und gezielte Weiterbildungsmaßnahmen versetzen den Hersteller in die Lage, laufend neue und nachhaltige Technologien für die Fertigungs- und Antriebstechnik zu entwickeln.

„Nachhaltigkeit beginnt bei uns bereits bei der Beratung, denn auf Basis anspruchsvoller Anforderungen im Maschinen- und Apparatebau und der Realisierung kundenspezifischer Projekte entstehen oft innovative Technologien“, erzählt Wolfgang Klöblen, Entwicklungsleiter bei August Steinmeyer. Ein verantwortungsvoller Umgang mit der Umwelt und den verwendeten Rohstoffen stehen bei der Entwicklung, Produktion, Verpackung und der Logistik der Kugelgewindetriebe des Herstellers im Vordergrund. „Bereits beim Design unserer Produkte achten wir auf eine effiziente und ressourcenschonende Beschaffungs- und Fertigungsstrategie, zudem streben wir neben einer hohen Qualität und Zuverlässigkeit auch einen geringen Primärenergieverbrauch an.“ Die Ausnutzung kompakter Bauräume, eine hohe Präzision in der Fertigung und die Durchführung von Lebensdauertests machen die Kugelgewindetriebe aus Albstadt besonders nachhaltig und langlebig. Auch bietet das Unternehmen die Reparatur der Antriebskomponenten an und ermöglicht damit einen ressourcenschonenden Produktlebenszyklus.

Geringer Verschleiß und lange Lebensdauer

Die Mutternbaureihe mit der fortschrittlichen ETA+ Technologie von August Steinmeyer ist ein Beispiel für nachhaltige Entwicklungen im Unternehmen. Das Verfahren sorgt für eine optimale Kraftübertragung vom Motor auf den Schlitten: „Damit lässt sich nicht nur der Verschleiß von Präzisions-Kugelgewindetrieben signifikant verringern und ihre Lebensdauer verlängern“, betont Klöblen, „auch der Energieverbrauch in der Anwendung wird so um bis zu 50 Prozent reduziert.“ Möglich wird das durch die reduzierte Reibung, erhöhte Steifigkeit und die Steigerung des Wirkungsgrads. Auch der Umkehrfehler wird nahezu ausgeschaltet, so dass ein ETA+ Kugelgewindetrieb unter allen Bedingungen ein völlig lineares Verhalten hinsichtlich Geschwindigkeit, Last und Drehrichtung zeigt. Dadurch werden Regelabweichungen erheblich verringert. Besonders deutlich wird das bei einem Kreisformtest, bei dem sich praktisch keine Überschießer beim Quadrantenwechsel mehr zeigen. Außerdem erlauben die höhere Steifigkeit und geringere Reibung wesentlich mehr Dynamik in der Anwendung.

Ein positiver Nebeneffekt der ETA+ Technologie ist die geringere Erwärmung, die eine zusätzliche Kühlung überflüssig macht, und die geräuschdämpfende Wirkung, die sogar noch den Effekt einer Kugelkette übertrifft. Durch die reduzierte Reibung und dem damit verbundenen minimalen Vorspannungsverlust wird die Lebensdauer des Kugelgewindetriebs erheblich verlängert. Bei einem Wechsel auf einen ETA+ Kugelgewindetrieb ist im Regelfall keine Änderung der Anschlusskonstruktion erforderlich, da die Einbaumaße gleichbleiben. Lediglich ein Neuabgleich der Regelkreise wird empfohlen, damit die Vorteile im Regelverhalten durch das Verfahren voll zur Geltung kommen.

Weniger Schmiermitteln, mehr Zuverlässigkeit

Für ein Minimum an Schmiermitteln und ein Maximum an Zuverlässigkeit hat August Steinmeyer spezielle Abstreifer für seine Kugelgewindetriebe entwickelt: Die sogenannten Doppelabstreifer sind kombinierte Segment- und Filzabstreifer. Sie werden dort eingesetzt, wo problematische Verschmutzungen vorkommen können und nicht ausgeschlossen werden kann, dass Wasser bzw. wasserbasierte Kühlschmiermittel in Kontakt mit der Mutter kommen. Sollte die Abdeckung versagen, wird durch die Verwendung von Doppelabstreifern die Wahrscheinlichkeit minimiert, dass der Kugelgewindetrieb ausfällt.

Steinmeyer bietet zwei verschiedene Ausführungen von Doppelabstreifern an: Bei Muttern mit Einzelgangumlenkungen, Umlenkleiste und Z-Umlenkungen mit Nenndurchmessern von 20 bis 160 mm kommen lasergesinterte Hülsen mit Stegen für den synthetischen Filz und integrierten Segmentabstreifer zum Einsatz. Befestigt werden die Abstreifer mittels Spezialschrauben beidseitig in der Mutter – die Zunahme des Bauraumes ist minimal. Für Muttern mit axialen Gesamtumlenkungen und Nenndurchmessern von 32 bis 100 mm bieten sich lasergesinterte Hülsen mit Stegen für synthetischen Filz an. Die Befestigung erfolgt mit einem Klammerstück, das in der Aussparung der Umlenkung eingreift – auch hier ist die Zunahme des Bauraumes gering.

August Albstadt verwendet in seinen Doppelabstreifern für Präzisionskugelgewindetriebe einen Streifen aus synthetischem Filz auf PUR-Ester-Basis. Dieser Werkstoff verringert nicht nur die Reibung zwischen Abstreifer und Spindelwelle, sondern zeichnet sich auch durch eine um rund fünf Prozent bessere Ölaufnahmefähigkeit gegenüber herkömmlichen Filzstreifen aus. Anwender profitieren dadurch von einer verbesserten Schmierstoffversorgung des Kugelgewindetriebs und geringeren TCO (Total Cost of Ownership).

Präzise Kugelgewindetriebe: auf den Feinschliff kommt es an

Im Rahmen der Weiterentwicklung seiner Produkte hat August Steinmeyer zudem ein optimiertes Gewindeschleifverfahren für die Spindeln seiner Kugelgewindetriebe etabliert. Damit können mikroskopische kleine Unregelmäßigkeiten auf der Laufbahnoberfläche des Spindelgewindes entfernt und dessen Oberflächenrauheit erheblich reduziert werden. Das führt zu einer verbesserten Schmierung, einem sanfteren bzw. glatteren Lauf der Mutter sowie zu einer höheren Gleichmäßigkeit des Leerlaufdrehmoments über die gesamte Spindellänge. Das Ergebnis: Weniger Vibrationen und eine geringere Geräuschentwicklung bei hohen Drehzahlen sowie eine höhere Qualität, Laufruhe und Lebensdauer. Durch das verbesserte Schleifverfahren kann August Steinmeyer besonders wirtschaftliche Komponenten anbieten, die eine energieeffiziente Auslegung des jeweiligen Antriebs ermöglichen und darüber hinaus auch den steigenden Anforderungen hochpräziser Anwendungen gerecht werden.

Um die Qualität geschliffener Werkstücke zu verbessern, hat August Steinmeyer in eine Öl-Anlage investiert, die höhere Drücke und eine bessere Filtrierung erlaubt. Zum anderen hat das Unternehmen auch neue Düsen für das Kühlen der Schleifkontaktzone und zusätzliche KSS-Düsen zur In-Prozess-Reinigung der Schleifscheibenoberfläche entwickelt. „Somit ist eine bessere Zufuhr des Kühlmediums in die Schleifkontaktzone und eine effektivere Reinigung der Schleifscheibe möglich,“ erklärt Klöblen. „In der Folge reduzieren sich die Aufschweißungen auf dem Schleifkorn und es bilden sich keine Spannester in der Schleifscheibenpore, die Wärmezufuhr in das Werkstück verringert sich erheblich.“ Die innovative im eigenen Haus entwickelte Kühl- und Reinigungstechnologie setzt das Unternehmen auch erfolgreich in den Schleifprozessen bei der Herstellung von Spindelgewinden ein. Somit können jegliche Kommabildungen und Unregelmäßigkeiten auf der Oberfläche des Spindelgewindes vermieden werden.

Nachhaltigkeit, Mitarbeiter und Mehrwerte

Neben einer nachhaltigen Produktion effizienter Kugelgewindetriebe zeichnet sich August Steinmeier auch durch einen fairen Umgang und eine hohe Wertschätzung seiner Mitarbeiter aus. Vor über 100 Jahren etablierte sich das weltoffene und zukunftsorientierte Unternehmen am Standort Albstadt. Von Anfang an war das Unternehmen ein wichtiger Arbeitgeber in der Region, der auf soziales Engagement und nachhaltiges Wirtschaften viel Wert legt und sich aktuell an den Leitsätzen der WIN-Charta des Landes Baden-Württemberg orientiert.

„Vor allem das Thema Nachhaltigkeit steht bei uns im Fokus – Anreize oder sogar Handlungsimpulse durch ein Unternehmen an seine Belegschaft und Anspruchsgruppen zu übermitteln, ist eine wertvolle Aufgabe“, betont Wolfgang Klöblen abschließend. Bereits im Jahr 2019 wurden mit der Segmentierung der Fertigungslinien für mehr Transparenz in der Prozesskette bei August Steinmeyer wesentliche Schritte für eine nachhaltige Ausrichtung des Unternehmens getan und durch Maßnahmen wie die Nutzung nachhaltiger Ressourcen durch erneuerbare Energien oder recycelter Materialien sowie kurzer Transportwege und regionaler Produkte weiter vorangetrieben. „Mit unserer Unternehmenspraxis möchten wir insgesamt zu mehr Nachhaltigkeit beitragen und durch unser Energiemanagementsystem nach DIN ISO 50001 und die Zertifizierung nach ISO 14001 setzen wir schon seit Jahren ein klares Zeichen zum Schutz der Umwelt.“

Bilder: August Steinmeyer

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