TITEL » Lineartechnik
TITEL » Lineartechnik Bild: Ocean Harvesting Einsatz in der Energieerzeugung: Ein NSK-Kugelgewindetrieb setzt die Auf- und Ab-Bewegung der Boje in die Rotationsbewegung um, die den Generator antreibt Systemlösungen im Erdbebenschutz Mehrere Anbieter von Systemlösungen für den Erdbebenschutz nutzen Schwerlast-Kugelgewindetriebe von NSK als zentrales Dämpfungselement. Dabei wird der Kugelgewindetrieb mit einem rotierenden Gegengewicht an der Mutter zu einer Baueinheit verbunden und zwischen zwei tragenden Elementen des Gebäudes installiert. Wenn bei einem Erdbeben kurzfristig eine hohe dynamische Last auftritt und dabei eines der beiden tragenden Elemente in Bewegung versetzt, führt das zu einer Linearbewegung des Kugelgewindetriebs. Diese lineare Bewegung wird in eine rotative Bewegung des Dämpfungsgewichtes umgesetzt. Bei der Drehrichtungsänderung überlagern sich die Schwingungen mit entgegengesetzter Amplitude. Das Ergebnis: Die Schockbelastung wird wirkungsvoll gedämpft, wobei sowohl dynamische Druckkräfte als auch Zugkräfte aufgenommen werden können. Die Lastaufnahmefähigkeit des Kugelgewindegetriebes lässt sich anwenderfreundlich an die individuellen Anforderungen anpassen. Üblicher - weise werden Einheiten verwendet, die einen kleinen Axialhub in eine hohe Umdrehungszahl der Mutter umwandeln und damit eine hohe Dämpfungswirkung erreichen. Entscheidendes Auswahlkriterium ist hier die hohe Aufnahmefähigkeit von Lasten. Der Charme dieser Lösung besteht unter anderem darin, dass ein nur zwei Tonnen schweres System eine Dämpfungswirkung erzielt, für die man bei einem Masse-Feder- System bis zu 3.000 t zusätzliches Gewicht und entsprechenden Bauraum benötigen würde. Mobiles Herzunterstützungssystem Patienten, die auf ein Spenderherz warten, müssen während dieser Zeit unter Umständen an ein mobiles Herzunterstützungssystem (Ventricular Assist Device; VAD) angeschlossen werden. Berlin Heart gehört hier zu den führenden Herstellern. Bei den mobilen EXCOR-VADs des Berliner Medizintechnikherstellers wird der Blutkreislauf des Patienten über Ursprünglich für den Maschinenbau entwickelt, kommen die Schwerlast- Kugelgewindetriebe der Serie HTF auch beim Erdbebenschutz zum Einsatz. Bild: NSK Für die Herzunterstützungssysteme von Berlin Heart hat NSK einen kundenspezifischen Miniatur-Kugelgewindetrieb projektiert. Bild: NSK 32 KEM Konstruktion » 07/08 | 2021
In einigen japanischen Hochgeschwindigkeitszug-Baureihen sorgen Dämpfungssysteme von NSK auf Kugelgewindetrieb-Basis für erhöhten Komfort. Bild: NSK NSK-Kugelgewindetrieb für elektrohydraulische Kfz-Bremssysteme Bild: NSK Kanülen mit Druckluftmembranpumpen verbunden, die sich außerhalb des Körpers befinden. Ein Miniatur-Kugelgewindetrieb von NSK führt 60 bis 130 mal pro Minute einen Hub von bis zu 55,5 mm aus und drückt damit eine definierte Menge Luft gegen die Membran, auf deren anderer Seite sich die Kanülen und mit ihnen der Blutkreislauf des Patienten befinden. Hier erfüllen die Kugelgewindetriebe somit eine höchst sensible, lebensrettende Aufgabe. Bei der Auswahl des Antriebssystems war die Lebensdauer das entscheidende Kriterium. Beim Vergleichstest verschiedener Linearantriebe haben die NSK- Antriebe mit rund 120 Mio. Zyklen den mit Abstand besten Wert erreicht. Mehr Komfort durch Schwingungs - dämpfung bei Schienenfahrzeugen NSK hat eine aktive Schwingungsdämpfung für Hochgeschwindigkeitszüge entwickelt, die einen Kugelgewindetrieb als elektromechanischen Aktuator nutzt. Das System unterdrückt die Lateralschwingungen, die beispielsweise beim Einfahren in Tunnel entstehen können. Damit erhöht sich der Fahrkomfort für die Passagiere, zugleich wird die Voraussetzung dafür geschaffen, dass der Zug mit höherer Geschwindigkeit fährt. Zu den Auswahlkriterien gehörten hier ein hoher Wirkungsgrad und ein sehr schnelles Ansprechen beim Unterdrücken von lateralen Schwingungen und Schaukelbewegungen. Aufgrund der sehr kompakten Abmessungen lässt sich der Aktuator gut in den begrenzten Bauraum zwischen Drehgestell und Wagenkasten integrieren. Zudem ist das System – das NSK einschließlich der Steuereinheit liefert – bestens gegen Wasser und Verschmutzungen geschützt, denen es im Fahrgestell des Hochgeschwindigkeitszuges ausgesetzt ist. Einsatz in Kfz-Brems systemen Im Januar 2020 hat im Werk Agaki die Großserienproduktion von Kugelgewindetrieben für elektrohydraulische Bremskraftverstärker begonnen. Diese Systeme schaffen die Voraussetzung für eine automatische Notbremsung, wenn die Fahrzeugsensorik ein Hindernis erkennt. Außerdem ermöglichen sie unter anderem ein regeneratives Bremsen. Wesentliche Komponenten sind ein hochwertiger, langlebiger Kugelgewindetrieb und eine Lagereinheit (beide von NSK) in einem kompakten Gehäuse. Die Einheiten werden bereits in aktuellen Automodellen verbaut; weitere Serienanläufe mit NSK-Kugelgewindetrieben in regenerativen Bremssystemen sind geplant. Fazit Für NSK-Kugelgewindetriebe gibt es eine große Bandbreite an spannenden Anwendungen. Vielleicht ist das für KonstrukteurInnen eine Anregung, Kugelgewindetriebe auch bei eher ungewöhnlichen Einsatzfällen außerhalb des Maschinen- und Anlagenbaus zu verwenden. (sc) www.nskeurope.de INFO Weitere Details zu den Kugelgewindetrieben von NSK online unter: hier.pro/PlvXB KEM Konstruktion » 07/08 | 2021 33
