Lagerspezifische Merkmale

Anwendungsbereiche

AXRY-NGS (NGS-SBI)-Lager eignen sich für Anwendungen, bei denen hoch belastbare, ultragenaue und spielfreie Lager mit hoher Drehzahl gefordert werden. Typische Anwendungen sind Bearbeitungszentren mit Rundtischen für Fräs-/Drehbearbeitung sowie Vertikaldrehmaschinen oder Verzahnungsmaschinen.

Um die Vorteile der NGS-Baureihe voll ausschöpfen zu können, rückt die Umgebungskonstruktion mit in den Fokus. Das Gesamtsystem der Achse, wie Schmierung, Kühlung, Wärmefluss und die Komponenten selbst, ist zu betrachten, um ein bestmögliches Ergebnis zu realisieren.

Laufgenauigkeiten

Für höhere Anforderungen an die Laufgenauigkeit können die Baureihen NGS und NGS-SBI mit eingeengter Plan- und Rundlaufgenauigkeit geliefert werden.

Der Innenring und die Axialscheibe haben die gleichen Planlaufeigenschaften.

Messsysteme

AXRY-NGS-Lager können mit induktiven Winkelmesssystemen ausgestattet werden. Diese sind inkrementell oder absolut, als Ein- oder Mehrkopfsystem in verschiedenen Genauigkeiten verfügbar.

myonic liefert hierzu ausschließlich den „mechanische Part“, also das Lager inklusive montiertem Maßbandring und Gewinde im Außenring für die axiale oder radiale Abtastkopfbefestigung. Für schnelldrehende Anwendungen sind nur die absoluten Messsysteme geeignet. Inkrementelle Messsysteme eignen sich nicht für hohe Drehzahlen.

Durch die Anbringung des Maßbandringes direkt auf dem Lagerring werden Konzentrizitätsfehler zur Welle (Tisch) minimiert und damit höchste Genauigkeiten von wenigen Winkelsekunden realisiert.
Mehr dazu im Kapitel – Axial-Radiallager mit Winkelmesssystem

Schmiervarianten

Fettschmierung, Nachschmierung

Für schnelldrehende Lager ist eine Nachschmierung in angemessenen Zeitintervallen einzuplanen.

Eine sehr gute Variante sind geregelte Nachschmiersysteme, die im Betrieb geringe Mengen in definierten Intervallen nachfetten.

Zur Berechnung der Nachschmiermengen und -fristen unter Angabe des Lastkollektivs (Drehzahl, Einschaltdauer, Last) und den Umgebungsbedingungen kontaktieren Sie uns bitte.

Ölumlaufschmierung

Wird vorwiegend bei größeren Lagern eingesetzt. Durch die größeren, gekühlten Ölmengen erfolgt Kühlung und Schmierung gleichzeitig.

Aufgrund der großen verfügbaren Schmiermittelmenge funktionieren diese Systeme auch mit niedrigeren Ölviskositäten.

Öl-/Luftschmierung

Ähnlich wie bei Spindellagern wird ein Öl-/Luftgemisch direkt in bzw. neben die Laufbahnen injiziert, die Schmierung erfolgt mit kleinsten Ölmengen. Die Anschmierung erfolgt axial über 6 Bohrungen am Außenring.

myonic-Lager können mit allen notwendigen Bohrungen, Anschlussgewinden und Dichtungen zur Verwendung einer Öl-/Luftschmierung geliefert werden.

Kundenseitig sind entsprechend der Anwendung die Parameter wie Schmierzyklus, Schmiermittelmenge, und Luftdruck festzulegen. Die myonic-Anwendungstechnik kann Sie hierbei unterstützen.

Überschmierung

Jede Überschmierung, egal ob Fett oder Öl, führt unmittelbar zur Erhöhung der Reibung im Lager und zu stark steigenden Temperaturen. Dies kann zu vorzeitigem Lagerausfall führen.

Bei einer Überschmierung des Lagers wiederholen Sie den Einlaufzyklus, um das ursprüngliche Reibmoment wieder zu erreichen.

Schmierbohrungen / Schmiernuten

Innenring-Rotation

NGS Lager für Innenring-Rotation können am Außenring über eine radial umlaufende Nut oder axial angeschmiert werden. Für eine fehlerfreie Positionierung der Schmierbohrung des Lagers zur Schmierbohrung im Maschinengehäuse verfügen die Lager über eine Suchstiftbohrung. (siehe Kapitel Positionierbohrung).

Sofern radial über die Schmierrille am Außenring/Innenring nachgeschmiert wird, empfehlen wir die Schmierrille vor der Montage des Lagers vollständig mit Fett zu befüllen. Hierdurch wird beim Nachschmieren früher Schmiermittel ins Lager eingebracht. Die Position des Schmierkanals im Gehäuse sollte zudem in der Nähe der radialen Schmierbohrung des Lagers liegen.

Bitte darauf achten, dass bei Auslieferung der Lager die axiale Schmierbohrung mit einem Gewindestift verschlossen ist.
Bei axialer Anschmierung den Gewindestift axial entfernen und radial verschließen.

Außenring-Rotation

NGS-SBI Lager für Außenring-Rotation können am Innenring über eine radial umlaufende Nut angeschmiert werden.

Wir empfehlen bei Nachschmierung über die Schmierrille, die Schmierrille voll mit Fett zu befüllen. Die Schmierbohrung ins Lager sollte sich in der Nähe des Schmierkanals des Gehäuses befinden.

Innenring-Rotation (Öl-/Luftschmierung)

NGS-Lager für Innenring-Rotation sind als Sonderausführung für Öl-/Luftschmierung erhältlich. Diese Baureihe hat am Außenring 6 gleichmäßig angeordnete Schmierbohrungen.

Die Zuführung des Schmiermittels kann beidseitig axial erfolgen. Die Zuführung in das Lager erfolgt 3x Richtung Innenring und 3x Richtung Axialscheibe.

Die Austrittsseite im Lager wird durch die Pfeilmarkierung am Außenring gekennzeichnet

Alle Schmierbohrungen sind im Auslieferzustand mit Gewindestiften verschlossen.
Bei Anschmierung den gewünschten Gewindestift entfernen.

Für alle Lagergrößen sind die Schmierbohrungen einheitlich als Gewinde M4 ausgeführt.

Dichtungen

Bei der Verwendung einer Öl-/Luftschmierung empfehlen wir das Lager mit einer berührungsfreien Spaltdichtung zu versehen. Öl-/Luftschmierung bleibt dadurch im Arbeitsraum des Lagers und sorgt somit für eine optimale Schmierung. Durch den minimalen Spalt zwischen Dichtung und Außenring fungiert die Öl-/Luftschmierung zusätzlich als Sperrluft. Das Lager wird dadurch effektiv vor Verschmutzung geschützt.

Sensorbohrung / Lagerüberwachung

AXRY-NGS Lager haben standardmäßig eine Sensorbohrung im Außenring, NGS-SBI-Lager eine Sensorbohrung zusätzlich im Innenring. Diese führen bis knapp unter die Laufbahnen.

Ausgestattet mit einem Temperatursensor kann kontinuierlich die aktuelle Temperatur im Lagersystem zur Überwachung und Regelung, beispielsweise der Kühlung oder Systemüberhitzung, verwendet werden.

Höhentoleranzen H1 und H2

Beide Höhenmaße H1 und H2 können deutlich eingeschränkt werden.

Das Höhenmaß H1 ist standardmäßig bis einschließlich der Baugröße 460 eingeengt. Die Baugrößen 580 und 650 können optional eingeengt werden.

H1 bezieht sich zur Lage des Tisches. Eine verringerte Höhenschwankung bietet folgende Vorteile:

■ Labyrinth-Dichtungsspalt kann optimal gegen eindringendes Kühlmittel aus dem Bearbeitungsraum eingestellt werden.

■ Spalt der Klemmung kann optimal eingestellt werden.

Das Höhenmaß H2 ist standardmäßig nicht eingeengt, kann aber für alle Baugrößen eingeengt geliefert werden.

H2 bezieht sich auf die Anschlusskonstruktion unterhalb des Lagers, beispielsweise zur Einstellung des Spiels eines Schneckentriebs.

Die exakten Toleranzen befinden sich in den Produkttabellen.

Kundenspezifische Lagerabstimmung AC

AXRY-NGS (NGS-SBI)-Lager können freiliegend oder vollflächig unterstützt eingebaut werden. Wird der Winkelring durch einen Stützring vollflächig unterstützt, erhöht sich die Kippsteifigkeit des Lagers um 15 bis 20 %.

Um eine Erhöhung des Lagerreibmoments zu verhindern kann die Lagerabstimmung angepasst werden (Nachsetzzeichen AC). Werden normal abgestimmte Lager mit unterstütztem Winkelring eingesetzt, erhöht sich das Lagerreibmoment erheblich.

Der Stützring sollte mindestens zweimal so hoch wie die Axialscheibe sein.

Kundenspezifische Ausführung Jxxxx

myonic bietet kundenspezifische Ausführungen an, die mit J und einer vierstelligen Nummer bezeichnet werden.

Lager mit J-Nummern können beispielsweise folgende zusätzliche Features enthalten:

■ Spezifische anwendungsbezogene Vorspannungswerte
■ Spezielle Richtlinien für die Markierung oder Verpackung
■ Kundenspezifische Sondermessungen

Grenzdrehzahl n_G

Die in der Produkttabelle angegebenen Grenzdrehzahlen sind Richtwerte, die auf unseren Prüfständen unter folgenden Bedingungen ermittelt wurden:

■ Fettverteilungslauf nach festgelegten Angaben (siehe Einlaufzyklus)
■ Maximale Erwärmung des Lagers um 40 K im Bereich der Laufbahn (Sensorbohrung)
■ Aktive Lagerkühlung
■ Einschaltdauer 2h mit Grenzdrehzahl n_G
■ Lager voll verschraubt, ohne äußere Last, nur Vorspannung und Gewicht der Aufnahmen

Um diese Grenzdrehzahlen zu erreichen sind die Richtlinien für die Anschlusskonstruktion unbedingt einzuhalten. Beachten Sie auch das Kapitel – Reibung/Temperaturentwicklung.

Reibung/Temperaturentwicklung

Axial-Radiallager der Reihe AXRY-NGS (NGS-SBI) sind sowohl im radialen als auch im axialen Teil mit Käfigen ausgestattet. Dadurch drehen die Lager unter voller Vorspannung mit sehr geringer Reibung. Bei höheren Drehzahlen steigt das Reibmoment nur geringfügig, daher können Lager der Reihe AXRY-NGS (NGS-SBI) bei hohen Drehzahlen mit langer Einschaltdauer betrieben werden.

Bei hohen Drehzahlen über einen langen Zeitraum sind die Einflussgrößen die zur Reibungs- und Temperaturerhöhung im Lager führen zu vermeiden oder zu kompensieren. Hierzu ist die Betrachtung der gesamten Achse, inklusive aller Antriebe unverzichtbar.

Das Reibmoment einer Achse wird im Wesentlichen durch folgende Größen beeinflusst:

■ Dem Lagerreibmoment: Die Lager sind nach dem Einbau und dem vollständigen Verschrauben radial und axial spielfrei und vorgespannt. Die Vorspannung ist mit ein Faktor um die spezifizierten Steifigkeiten zu erreichen, verursacht aber gleichzeitig ein Reibmoment.

■ Dem verwendeten Schmiermittel: Bei schnell drehenden Anwendungen muss das Schmiermittel des Lagers genau betrachtet werden. Nur wenige Fette mit entsprechender Viskosität sind für höhere Drehzahlen geeignet.
Die Viskosität hängt vom gewählten Schmierstoff und der Betriebstemperatur ab. Niedrig viskose Schmierstoffe können zu Mischreibung führen, insbesondere bei langsamem oder intermittierendem Betrieb unter hoher Last.
Eine zu hohe Viskosität hingegen führt zu hoher Reibung und ist für schnell drehende Anwendungen kaum geeignet.
Bei stark wechselnder Beanspruchung (hohe Drehzahlen / intermittierender Betrieb), bitte die myonic-Anwendungstechnik zur Festlegung der Schmierung kontaktieren.

Folgende weitere Punkte sind bei der Konstruktion einer Achse und deren Montage vom Anwender zu beachten, um eine Reibmomenterhöhung und damit auch eine Temperaturerhöhung auf einem Minimum zu halten.

• Geometriefehler der Anschlusskonstruktion führen zur Verspannung der Lager und damit zu höheren Reibmomenten. Bitte beachten Sie unsere Empfehlungen im Kapitel – Gestaltung der Anschlusskonstruktion.
• Asymmetrische Gehäuse können sich bei Erwärmung verformen und damit die Lagervorspannung erhöhen.
• Montagefehler können zu erhöhten Reibmomenten führen. Wir empfehlen, während des Montagefortschritts das Lager laufend zu drehen und das Reibmoment zu messen. Damit können schwerwiegende Fehler in der Geometrie der Anschlusskonstruktion, der Verschraubung oder der Anbauteile entdeckt werden.
• Schleifende Dichtungen erhöhen das Reibmoment und bringen zusätzlich Wärme ins System. Für hochdrehende Achsen sollten schleifende Dichtungen soweit wie möglich vermieden werden.
• Hohe Beschleunigungen und starke Abbremsvorgänge können über Trägheitsmomente zusätzlich Reibung ins System einbringen.
• Bearbeitungskräfte, exzentrische Aufspannung und hohe Beladungen erhöhen das Reibmoment.
• Der Wärmeeintrag durch Antriebe sollte auf ein Minimum reduziert werden. Hilfreich hierfür sind folgende Maßnahmen:Die Kontaktfläche zwischen dem Stator des Torquemotors und dem Rundtischgehäuse möglichst klein ausführen, um den Wärmefluss zwischen Stator und Rundtischgehäuse zu minimieren. Den Mantel der Statorkühlung möglichst nicht mit dem Rundtischgehäuse verbinden. Den Läufer des Torquemotors anstatt am Lager bevorzugt an der Rundtischplatte anflanschen, um den Wärmefluss durch das Lager möglichst gering zu halten. Den Abstand zwischen Motor und Lager möglichst groß gestalten. Ein großer Abstand reduziert die Wärmeübertragung vom Läufer auf das Lager. Die Spannungen zwischen den Bauteilen auf Grund unterschiedlicher Wärmeausdehnung werden durch die höhere Nachgiebigkeit des Systems reduziert. Die Lagerzentrierung der Rundtischplatte ausreichend steif gestalten, um eine hohe Systemsteifigkeit zu erreichen. Zudem reduziert sich die Gefahr, dass der Lagersitz durch die Erwärmung des Läufers verformt wird.

Nur aus der Betrachtung des gesamten Systems ergibt sich ein ausreichender Kenntnisstand zur Auslegung geeigneter Kühl- oder Heiz-/Kühlsysteme.

Unsere Prüfstandergebnisse zeigen die grundsätzliche Leistungsfähigkeit des Lagers und des Schmiermittels, erlauben aber nur eingeschränkte Rückschlüsse auf die tatsächliche Betriebstemperatur einer Werkzeugmaschinenachse.