Bei Kugelgewindetrieben der mittleren Leistungsklasse ist sehr oft eine hohe Verfahrgeschwindigkeit gefragt, die sich am besten mit einer großen Steigung der Antriebe realisieren lässt. Zugleich wird eine hohe Präzision und Positioniergenauigkeit gewünscht - dies erreicht man am besten, wenn man eine kleine Steigung wählt.

NSK ist es nun gelungen, diese Anforderungen zu vereinen: Bei den neuen HMS-Kugelgewindetrieben handelt es sich um eine echte High-Speed-Baureihe, die einen maximalen dn-Wert von 160.000 erreicht. Dazu leistet das neu entwickelte Umlenksystem einen wesentlichen Beitrag. Zugleich aber zeichnen sich die Antriebe durch eine sehr hohe Präzision und hervorragende Laufruhe aus. Die Laufruhe hat ein sehr geringes Geräuschniveau zur Folge, so dass sich die HMS-Baureihe bestens zur Konstruktion von geräuschreduzierten Hochleistungs-Werkzeugmaschinen eignet.

In der Praxis führen die konstruktiven Verbesserungen zu einem um mehr als
6 db(A) verringerten Schallpegel, was vom menschlichen Ohr annähernd als Halbierung wahrgenommen wird. Außerdem ist der Frequenzbereich der Geräusche subjektiv angenehmer. Eine weitere wichtige Eigenschaft ist die Steifigkeit, die deutlich höher ist, als bei vergleichbaren
Kugelgewindetrieben dieser Leistungsklasse.

Als Kühlsystem kann der Maschinenbauer neben der konventionellen Spindelkühlung über einen Hohlschaft auch die 2010 von NSK entwickelte Direktkühlung der Mutter einsetzen. Dieses neue Kühlsystem ist erstens kostengünstiger und erreicht zweitens eine verbesserte Kühlleistung, weil der Antrieb nur dort gekühlt wird, wo aufgrund der Reibung tatsächlich erhöhte Temperaturen auftreten.

Das System eignet sich am besten für Anwendungen, bei denen kurze Bewegungen in hohen Taktraten ausgeführt werden. Auf Wunsch liefert NSK die Muttern einschließlich Kühlleitungen als einbaufertige Systemlösung.

Für große Leistungsbereiche stehen die Schwerlast-Kugelgewindetriebe der HTF-Baureihe zur Verfügung. Auch hier gibt es Neuheiten und Weiterentwicklungen. Eine Neuentwicklung zielt dahin, bei den Baugrößen bis 200 mm Spindeldurchmesser nochmals höhere Geschwindigkeiten zu erreichen - ein Wunsch, der z.B. von namhaften Herstellern des Werkzeugmaschinenbaus geäußert wurde.

Um dies zu erreichen, wurde die neue HTF-SRE-Reihe mit einem verbesserten Kugelrückführsystem ausgestattet, das höhere Verfahrgeschwindigkeit erlaubt und in Kombination mit den S1-Distanzstücken, die einen direkten Kugel-Kugel-Kontakt vermeiden, das Antriebsgeräusch deutlich reduziert. Bei einem Spindeldurchmesser von 140 mm und mehr kann dadurch die Rotationsgeschwindigkeit der besonders großen Kugeln glatt verdoppelt werden. Diese Neuentwicklung steigert den dn-Kennwert auf bis zu 100.000, was Verfahrgeschwindigkeiten von bis zu 833 mm/s entspricht.

Zum Schluss ein Blick auf die Wälzlager: Sie schaffen wichtige Voraussetzungen für die Leistungsfähigkeit von Kugelgewindetrieben. Für die Lagerung dieser hochbelastbaren Antriebssysteme benötigt man Lager mit möglichst geringer Reibung und hohen Tragzahlen.

Daher verwendet man mehrreihige Schrägkugellager mit extra großen Kugeln, die die Kontaktfläche vergrößern und hohe axiale Lasten aufnehmen können. Hier bewährt sich die Baureihe TAC-HR von NSK, die bei dieser anspruchsvollen Anwendung im Vergleich zu konventionellen Schrägkugellagern eine rund fünfmal höhere Lebensdauer erreicht.

Als Weiterentwicklung stellt NSK auf der EMO die Schrägkugellager der Baureihe TAC-SHR vor. Wesentliches Unterscheidungsmerkmal zur Reihe TAC-HR ist der geringere Bohrungsdurchmesser bei gleichen Außen-, Kugeldurchmessern und Tragzahlen. Dies erlaubt den Einsatz von Kugelgewindetrieben mit kleinerem Wellendurchmesser am Wellenende, ohne dass man die Anzahl der Kugellager pro Linearachse erhöhen müsste. Das schafft die Voraussetzung für kompaktere Konstruktionen z.B. von Werkzeugtischen und -schlitten.

Ebenfalls neu und speziell für die Lagerung von Kugelgewindetrieben entwickelt ist die Baureihe BSN/ BSF. Bei ihr sind zwei Schrägkugellager mit einem Kontaktwinkel von jeweils 60^o in O-Anordnung untergebracht. Diese Kombination erlaubt die Aufnahme sehr hoher Axiallasten in beide Richtungen. Das System wird in hoher Vorspannung und P3-Genauigkeit gefertigt, sodass die Anforderungen hinsichtlich Steifigkeit und Genauigkeit des modernen Maschinenbaus erfüllt werden.

Die Form und Anordnung der Abdichtung schafft die Voraussetzung für sehr gute Dichtwirkung bei geringer Reibung und Wärmeentwicklung.

Das einbaufertig, vorgespannte Schrägkugellagerpaar wird in zwei Bauformen angeboten, wobei sich die Baureihe BSF von der BSN-Serie durch einen vergrößerten Außenringdurchmesser mit Bohrungen für die Direktmontage in Flanschbauweise unterscheidet. Ein wesentlicher Vorteil der neuen Baureihe ist die Tatsache, dass der Maschinenbauer die Montagezeiten verkürzen kann: Es müssen nicht separate Schrägkugellager einzeln montiert und vorgespannt werden, sondern dem Maschinenbauer steht eine qualitativ hochwertige, vorgespannte Baueinheit mit zwei Schrägkugellagern in O-Anordnung zur Verfügung. Neben den hier vorgestellten Baureihen gibt es weitere Neuheiten, die NSK auf der EMO (Halle 7, Stand B 16) vorstellen wird. Auch bei diesen neuen Baureihen
adressiert NSK zentrale Trends im Werkzeugmaschinenbau wie höhere Produktivität, größere Flexibilität, möglichst kurze Span-zu-Span-Zeiten und „Green Eng-ineering" mit hoher Energieeffizienz, geringer Reibung und sehr effektiver Abdichtung.