Maßstäbe in Präzision und Effizienz

Das zweireihige Schrägnadellager XZU von Schaeffler ist ein neuartiges Wälzlager, das speziell für die Robotik, industrielle Automation und Zukunftsfelder wie beispielsweise kollaborierende Roboter konzipiert wurde. 

Die weltweit steigende Anzahl von Robotern und Cobots führt zu einem erhöhten Bedarf an verschiedenen Arten von Drehverbindungen. Diese unterliegen höchsten Anforderungen bezüglich Präzision, Positioniergenauigkeit und Schwingungsverhalten. Mit seiner kompakten Bauweise, hohen Effizienz und einem geringen Gewicht erfüllt das XZU von Schaeffler die steigenden Anforderungen an Drehverbindungen in zahlreichen Anwendungsgebieten. 

Konzeptionelle Vorteile  

Herkömmliche Kreuzrollenlager neigen aufgrund ihrer Ausführung als vollrollige Wälzlager ohne Käfig zu Drehmomentschwankungen, also unruhigen Bewegungen, und sind bei Drehrichtungswechseln anfällig für Leckagen. Beim XZU von Schaeffler hingegen sorgen Nadelkäfige für fließende Bewegungen, zusätzlich werden Verschränkungen verhindert. Eine weitere Besonderheit des Schrägnadellagers XZU ist es, dass es dieselben Anschlussmaße wie handelsübliche Kreuzrollenlager hat und deshalb einfach ausgetauscht werden kann. 

Der wichtigste Vorteil des Schrägnadellagers gegenüber dem Kreuzrollenlager ist laut Hersteller schon in den Schnittzeichnungen sichtbar: Bei einem Kreuzrollenlager läuft die eine Hälfte der Wälzkörper auf dem linken Teil der Laufbahn, die andere Hälfte auf dem rechten Teil der Laufbahn.  

„Beim XZU arbeiten wir mit zwei Laufbahnen und daher mit viel mehr Wälzkörpern. Außerdem führen Käfige die Nadelrollen exakt, ein Verschränken oder gar Verhaken wird zuverlässig unterbunden. Diese konstruktiven Details führen zu einer besseren Lastverteilung und in Summe zu einer deutlich höheren Kippsteifigkeit von mindestens 30 Prozent, je nach Lagergröße“, sagt Meik Kreuzer, Anwendungstechnik Assembly Automation & Robotics bei Schaeffler. „Wie bei allen dynamischen Anwendungen lässt sich der Steifigkeitsgewinn in kürzere Positionierzeiten und damit eine Reduzierung der Taktzeiten übertragen.“ 

Beeindruckender Effekt 

Wird ein Cobot mit sechs Achsen von Kreuzrollenlager auf Schrägnadellager umgerüstet, ist der Effekt besonders beeindruckend, wie Tests gezeigt haben. Bei einer Geschwindigkeit des Tool Center Points von 800 mm/s konnte die Abweichung der Bahnkurve um 40 Prozent reduziert werden – ohne Anpassung der Regelparameter. 

Die innovative Lagertechnologie steigert somit die Genauigkeit von Bewegungen und erhöht dabei die Effizienz von Maschinen. Diese Vorteile machen das XZU besonders attraktiv für Präzisionsgetriebe und industrielle Gelenklagerungen, wie sie zum Beispiel bei Cobots verwendet werden. 

Zusätzlich ermöglicht der Nadelkäfig des XZU eine ausgezeichnete interne Lastverteilung und sorgt für einen harmonischeren Lauf mit konstantem Reibmoment um Drehmomentschwankungen zu verringern.  

Die Drehverbindung mit kompakter Bauweise und hoher Kippsteifigkeit eignet sich damit auch für weitere Anwendungen, wie zum Beispiel im Bereich der Medizintechnik, der Werkzeugmaschinen oder der humanoiden Robotik. 

Bilder: Schaeffler Technologies AG & Co. KG