Geschreven door: Daniël Jonker

We vinden het heel normaal dat een profielrailgeleiding, looprol, kogellager of kogelomloopspindel soepel beweegt en hoge krachten kan overbrengen.

Maar hoe zit dat nu eigenlijk? Lees het in dit artikel.

In dit artikel: 

• Wat zijn kogels in geleidingen?
• Differentiaalslip
• Stijfheid
• Hoeveelheid kracht
• Profielrailgeleiding

Wat zijn kogels in geleidingen?

De kogels zijn de rollende elementen tussen twee geprofileerde vlakken. Deze eeuwenoude techniek ligt nog altijd aan de basis van zowel lineaire als roterende bewegingen. Op het eerste gezicht lijken alle kogels en banen hetzelfde, maar zodra je beter kijkt, ontdek je duidelijke verschillen.

Er worden hierbij verschillende principes van kracht overbrengen toegepast. Elk principe heeft invloed op de afroleigenschappen en slijtage.

Wat is differentiaal slip?

Wanneer een kogel beweegt, draait hij om zijn as. Die draaias ligt tussen de contactvlakken van de loopbanen. Het punt waar de kogel de baan raakt, noemen we het contactvlak.

Door belasting heeft dit contactvlak verschillende diameters, aangeduid als d1 en d2 in bovenstaande afbeelding. Hierdoor legt de kogel bij d1 een kortere afstand af dan bij d2 tijdens één omwenteling. Dit verschil zorgt voor een differentiaal slip (ook wel slipverschil genoemd).

Hoe kleiner het verschil tussen d1 en d2, hoe minder slip er ontstaat, en dus ook minder slijtage.

Hoe kleiner het verschil in diameter binnen het contactvlak van een rollende kogel, hoe minder slip en slijtage tijdens de beweging

~ Daniël Jonker

Stijfheid en stabiliteit

De stabiliteit van een beweging heeft grote invloed op de nauwkeurigheid en stijfheid bij het bewegen. Hierbij zien we dat bij een 2-punt contact de kogel makkelijk zijdelings weg kan rollen.

Deze instabiliteit kan opgelost worden door meerder kogelbanen met elkaar te combineren zoals dat bij een kogelomloopgeleiding en voorgespannen kogelomloopspindels wordt toegepast.

Bij kogelomloopspindels wordt ook vaak een 4-puntscontact toegepast voor compactere moeren en zijn vaak kosten gunstiger.

Het vervormen van het materiaal heeft ook invloed op de stijfheid. Bedenk hierbij dat elk materiaal elastisch is en dus onderhevig aan krachten gaat vervormen. Ook een geharde kogel zal vervormen. De mate waarin iets vervormd wordt dan stijfheid genoemd en wordt uitgedruk in µm/N.

Hoeveelheid kracht

Elke kogel brengt kracht over. De grootte van de kracht hangt af van de hardheid van de kogelbanen, de diameter van de kogel en het contactvlak tussen kogel en kogelbaan. 

In het contactvlak ontstaat door de kracht een vlaktedruk. Hoe groter het contactvlak hoe lager de vlaktedruk. Hoe meer de kogel in de kogelbaan drukt hoe meer weerstand bij het bewegen. 

Geharde loopbanen zorgen ervoor dat de vlaktedruk hoger kan zijn en er minder vervorming optreed. Geharde loopbanen worden meestal door een slijpbewerking vervaardigd. Hierdoor worden hoge eisen gesteld aan de montage vlakken om een goede werking te garanderen.

Profielrailgeleiding

Bij profielrailgeleidingen worden 4 kogelbanen met elkaar gecombineerd. De kogelbanen staan onder een hoek van 45° (SBI) of 50° (NSK). De instabiliteit van 1 kogelbaan wordt stabiel gemaakt door de andere kogelbanen en zo ontstaat er een stabiele en licht lopende geleiding.

Het kiezen van de juiste kogelgeleiding, afhankelijk van de toepassing, kan leiden tot hogere nauwkeurigheid, stabiliteit en een efficiënte krachtoverdracht

~ Daniël Jonker

Conclusie: kiezen van de juiste kogelgeleiding

Kogels spelen een belangrijke rol in lineaire en roterende systemen. Het kiezen van de juiste kogelgeleiding, afhankelijk van de toepassing, kan leiden tot hogere nauwkeurigheid, stabiliteit en een efficiënte krachtoverdracht. Als we deze principes begrijpen, kunnen we optimaal profiteren van de kracht van rollende kogels.

Advies nodig? Bel of mail ons!

Heeft u een specifieke toepassing? Neem gerust contact op via +31 (0)571 27 20 10. Liever mailen? Dat kan ook! Vul dan onderstaand formulier in en we nemen zo snel mogelijk contact met u op.

Geschreven door: Willem Jan Bruggeman

Voortbordurend op tientallen jaren expertise in zelfsmerende lagers en lineaire bewegingsoplossingen, heeft PBC Linear zijn productlijn uitgebreid met zelfsmerende draaikranslagers tot 300mm (11.81 inch) in diameter. Onderhoudsvrij, robuust en nu nieuw bij MCA. Ideaal voor engineers die liever bouwen, dan smeren 😉

Lees meer over de unieke opbouw, de verschillende uitvoeringen en hoe deze lagers uw industriële toepassingen efficiënter en betrouwbaarder maken.

In dit artikel: 

• Wat is een draaikranslager?
• Welke types zijn er?
• Hoe werkt een zelfsmerende draaikrans?
• Welke voordelen heeft een draaikranslager?
• Voorbeelden van applicaties waar draaikranslagers in zitten

Wat is een draaikranslager?

Draaikranslagers zijn ontworpen om intermitterende rotaties te bieden in langzaam bewegende toepassingen waarbij zware lasten gedragen kunnen worden. Deze lagers, ook bekend als draaikranslagers of draaikransen, zijn onderhoudsvrij en ontworpen om extreem hoge belastingen aan te kunnen en tegelijkertijd een superieure stijfheid te bieden.

Ze bestaan uit een binnen- en buitenring, meestal vervaardigd uit duurzame materialen zoals koolstofstaal, chroomstaal, roestvrij staal, messing, kunststof of geanodiseerd aluminium.

De meeste zwenklagers maken gebruik van kogellagers of andere wentellichamen om een soepele rotatie mogelijk te maken. Deze zijn ook te bestellen, maar voor dit artikel richten we ons op de Polymeer uitvoering. Ze zijn verkrijgbaar in een breed scala van diameters, waardoor ze breed inzetbaar zijn in verschillende industrieën en toepassingen.

De opbouw van zwenklagers is bepalend voor hun prestaties. Ze zijn ontworpen om niet alleen axiale belastingen, maar ook radiale en momentbelastingen aan te kunnen, zodat ze ook bestand zijn in veeleisende toepassingen.

Zelfsmerende draaikransen hebben geen kogellagers meer nodig, maar gebruiken slimme glijblokken van EPB13-polymeer. Dit materiaal zorgt ervoor dat smeren verleden tijd is.

~ Willem Jan Bruggeman

Welke types series draaikranslagers zijn er?

We bieden drie mogelijkheden, de P01, P02 en P03 series. Ze zijn alle drie ontworpen om te voldoen aan de eisen van een breed scala aan industriële toepassingen.

• De P01-serie kan worden ingezet waar hoge snelheden benodigd zijn;
• De P02-serie is ontworpen voor lichtgewicht, kostenbesparende oplossingen voor toepassingen waarbij gewicht en budget kritieke factoren zijn;
• De P03 serie is ideaal voor toepassingen met zware belasting en biedt robuuste prestaties, zelfs onder de meest veeleisende omstandigheden.

Hoe werkt een zelfsmerende draaikrans?

Zelfsmerende draaikransen hebben geen kogellagers meer nodig, maar gebruiken slimme glijblokken van EPB13-polymeer. Dit materiaal zorgt ervoor dat smeren verleden tijd is en levert onderhoudsvrije en betrouwbare prestaties, jaar in jaar uit. Geen gedoe met olie of vet! Deze lagers zijn perfect voor cleanrooms of andere plekken waar smering niet welkom is. De glijblokken verminderen wrijving tussen de onderdelen, waardoor alles soepel draait, de efficiëntie stijgt en de levensduur flink toeneemt. Een slimme oplossing voor situaties waar traditionele draaikranslagers niet uit de verf komen.

Welke voordelen heeft een draaikranslager?

Het belangrijkste voordeel van zelfsmerende draaikransen is hun olievrije, onderhoudsvrije ontwerp, waardoor ze ideaal zijn voor cleanrooms en moeilijk bereikbare plaatsen.

De voordelen zijn:

1. Onderhoudsvrije werking: De lagers hebben geen regelmatige onderhoudscyclus nodig.
   Dit voorkomt stilstand en arbeidskosten.
2. Levensduur: Met wrijvingsarme, vervangbare glijblokken bieden de lagers een langere levensduur.
3. Hoog draagvermogen: Zelfsmerende draaikransen hebben alle voordelen van traditionele draaikransen, met daarnaast het vermogen om hoge belastingen en intermitterende rotatie aan te kunnen.
4. Veelzijdig: Geschikt voor een breed scala aan toepassingen, van robotics tot food.

Deze combinatie van eigenschappen maakt zelfsmerende draaikranslagers tot een uitstekende keuze voor toepassingen die betrouwbaarheid en efficiëntie vereisen.

De lagers zijn onderhoudsvrij, hebben een langere levensduur en hoog draagvermogen

~ Willem Jan Bruggeman

Advies nodig of bestellen?

Heeft u een specifieke toepassing? Neem gerust contact op via +31 (0)571 27 20 10 of vul onderstaand formulier in.

We denken graag met u mee om de beste oplossing voor uw toepassing te vinden. Naast de genoemde polymeer draaikranslagers bieden we ook draaikranslagers met kogels of rollen aan, beschikbaar in grotere diameters.

Creating solutions together!

Download brochure

Over PBC Linear

PBC Linear is al meer dan 40 jaar dé expert in lineaire bewegingssystemen. Of u nu iets zoekt dat soepel glijdt, perfect positioneert of jarenlang probleemloos zijn werk doet—PBC Linear levert het.

Ze maken alles van simpele lagers en rails tot slimme actuatoren en robots die niet alleen bewegen maar ook indruk maken. Voor ons bij MCA is PBC Linear een partner waar je op (en mee) kunt bouwen. Innovatief, betrouwbaar en altijd recht op het doel af.

De SBD servo aandrijving van CMZ is de oplossing voor engineers en machinebouwers die een veelzijdige en efficiënte aandrijving nodig hebben. Deze stand-alone drive is zeer compact en heeft een PLC, waardoor onze engineers zeer enthousiast zijn over deze servo aandrijving.

Waarom als engineer kiezen voor de SBD servoaandrijving?

De SBD biedt een geïntegreerde oplossing voor servotechniek, waarbij filters, remweerstanden, en voeding allemaal in één compacte behuizing zijn opgenomen. Dit zorgt niet alleen voor een ruimtebesparend ontwerp, maar ook voor een kosteneffectieve oplossing zonder in te leveren op prestaties.

De PLC op basis van IEC 61131-3 biedt de SBD twee gebruiksmogelijkheden:

1. Decentralisatie van de machinebesturing: functies worden direct geïntegreerd in de aandrijving, waardoor er minder externe hardware nodig is.
2. Zelfstandige machineautomatisering: in combinatie met RP064IO-uitbreidingen en een HMI-paneel kan de SBD een volledige machinebesturing uitvoeren zonder externe controller.

Voordelen van de SBD-M op een rijtje:

• Compacte bouw: De SBD-M is ontworpen om ruimte te besparen, ideaal voor toepassingen waar ruimte schaars is.
• Gunstig geprijsd
• Flexibele communicatie: Ondersteuning voor meerdere industriële protocollen zoals EtherCAT en CANopen, wat integratie met diverse systemen vergemakkelijkt.
• Geïntegreerde veiligheidsfuncties: Functies zoals STO (Safe Torque Off) 
• Gebruiksvriendelijke software: De servodrive werkt met intuïtieve configuratiesoftware, wat installatie en inbedrijfstelling versnelt. Daarnaast is zowel de software als hardware afkomstig van hen.
• Hoge prestaties: Geschikt voor dynamische applicaties dankzij een snelle respons en nauwkeurige positionering.
• Energiezuinig ontwerp: Optimalisatie van vermogensverbruik helpt om operationele kosten te verlagen.
• Koppeling met MES en ERP systemen is mogelijk

De SBD-M onderscheidt zich door het compacte ontwerp, de veelzijdigheid en geavanceerde functionaliteiten

Wat maakt de SBD uniek?

De SBD servoaandrijving is ontwikkeld en geproduceerd in Italië en staat bekend om zijn hoogwaardige technologie en uitstekende prestaties. Het is een ideale keuze voor toepassingen waar connectiviteit, programmeerbaarheid en compacte oplossingen vereist zijn.

Uitgebreide compatibiliteit en flexibiliteit

De SBD is compatibel met CMZ FCT-controllers en andere controllers die werken met CODESYS 3.5. Hierdoor past deze aandrijving perfect in bestaande en nieuwe automatiseringsoplossingen.

Belangrijkste technische kenmerken

• Stroombereik: van 5 A tot 20 A (230 Vac en 400 Vac).
• Alles ingebouwd: filters, remweerstanden, voeding, en netbeveiliging.
• Spanningsopties: 230V of 400V in één compacte behuizing.
• DI-7x, DO-3x, AI-1x AO-1x
• Afmetingen:
  • Maat M: H 178,3 x B 83,6 x L 189,2 mm, gewicht 1,8 kg.
  • Maat L: H 270 x B 105 x L 232 mm, gewicht 4,8 kg.
• UL-gecertificeerd (SBD-M): voorzien van geïntegreerde beschermingsfuncties voor veilige en betrouwbare werking.

Waarom de SBD servomotor bestellen bij MCA?

Bij MCA zijn we experts in servomotoren en motion control-oplossingen. Onze engineers hebben ruime productkennis en helpen u graag bij het vinden van de juiste producten voor uw applicatie.

Bel naar +31 (0)315 25 72 60 of  stuur een mailtje via onderstaand formulier. 

Productbrochure CMZ

Geschreven door: Willem Jan Bruggeman

In dit artikel brengen we u graag op de hoogte van een bijzonder product: De lead screws en moeren van onze fabrikant PBC Linear uit USA.

Met de ontwikkelingen en verbeteringen die de afgelopen jaren doorgevoerd zijn, is dit een unieke aandrijving die in tal van toepassingen inzetbaar is.

Wat is er zo bijzonder aan deze lead screws?

Deze lead screws en moeren bieden een uitzonderlijke precisie en betrouwbaarheid en zetten een nieuwe norm in onze industrie neer. Met een nauwkeurigheid van 76 µm/300 mm zijn de lead screws drie keer nauwkeuriger dan de reeds bekende specificaties van vergelijkbare producten in de industrie.

Door investeringen in hoogwaardige en geautomatiseerde richtapparatuur worden toleranties in rechtheid tot een minimum beperkt. Daarnaast wordt met geavanceerde meetapparatuur de positioneernauwkeurigheid over de gehele slaglengte van de lead screw gemeten en vastgelegd.

Deze lead screws en moeren bieden een uitzonderlijke precisie en betrouwbaarheid en zetten een nieuwe norm in onze industrie neer.

~ Willem Jan Bruggeman

Standaard worden de lead screws geproduceerd uit 300 Series Stainless Steel. Naast deze standaard bestaat de optie op een zwarte PTFE coating, welke frictie verder reduceert en efficiëntie/rendement verbetert. 

De moeren zijn zelfremmend tot een rendement <50% (doorgaans) welke o.a. afhankelijk is van wel/niet coaten en de spoed van de lead screw. Is de spoed < 1/3 van de diameter van de lead screw dan zal deze zelfremmend zijn (vuistregel).

De diameters variëren van 6 mm tot 16 mm (of 3/16″ tot 1/2″) met een spoed van 1mm tot 25mm (of 0,05″ tot 0,25″). Ze zijn ontworpen voor dynamische belastingen tot 1,16 kN, waardoor ze inzetbaar zijn in zeer diverse en veeleisende toepassingen.

De moeren worden uit PTFE vervaardigd en zijn ontwikkeld op basis van meer dan 30 jaar ervaring in glijlagertechnieken. Met de zelfsmerende eigenschappen van dit materiaal creëert u een onderhoudsvrije aandrijving. Conventionele smeermiddelen worden zelfs afgeraden bij moeren i.c.m. gecoate lead screws aangezien het de levensduur van beiden zou kunnen verkorten. Het productieproces levert al een superieur loopoppervlak af met als voordelen geluids- en pittingreductie (koudlassen) en een verlenging van de levensduur.

Spelingsarme moeren

Voor toepassingen die een nauwkeurigere beweging vereisen, zijn spelingsarme moeren ontworpen. Door gebruik te maken van een veerring op de moer verminderen of elimineren we de speling van de moer op de lead screw 2-4 keer. Over het gehele bewegingsprofiel wordt een uniforme radiale druk uitgeoefend. Dit noemen we Constant Force Technology.

Tijdens de ontwikkeling is uit validatietesten bij klanten gebleken dat de compensatie op de standaard speling zelf twee keer zo groot is als bij de traditionele ontwerpen. Ook is vastgesteld dat de hierboven genoemde moeren i.c.m. met de lead screw de prestaties en betrouwbaarheid 2-4 keer verbeterd hebben, gedurende hun gehele levensduur.

Welke opties zijn er

Qua moermontage kunt u kiezen uit 4 opties qua flens.

Het gaat om een driehoekige, ronde, rechthoekige of een flens met draad. Alle 4 ook te configureren met Constant Force Technology.

Temperatuurbereik

De lead screws en moeren zijn inzetbaar binnen een temperatuurbereik van -30°C – 120°C, waardoor ze in vele toepassing een oplossing voor u zouden kunnen bieden. Af fabriek worden de lead screws inclusief uiteindebewerking geleverd, onze standaard of volgens uw tekening. De opgegeven toleranties worden uiteraard vooraf op maakbaarheid gecontroleerd. U monteert uiteindelijk eenvoudig uw eigen motor op de astap of u selecteert een lead screw inclusief standaard motor met NEMA flens. Doordat de lead screw set weinig frictie kent, kunt u vaak met een kleinere motor uit de voeten.

Meer informatie

Genoeg kenmerken en voordelen benoemd. Via deze link komt u bij de documentatie terecht. Onze Product Engineers staan ook graag voor u klaar om, maar dat bent u van ons gewend.

• Leg uw technische uitdaging aan ons voor via +31 (0)571 27 20 10 of vul onderstaand formulier in.
• Daarnaast denken we ook graag een stapje verder: met welk motion product brengt u uw geleiding en lineaire aandrijving in beweging? (We zijn immers ook motion specialist 😉)

Zoals onze slogan is: creating solutions together. We kijken samen naar de beste oplossing.

Training

Wilt u liever zelf meer inzicht krijgen in lineaire geleidingen en aandrijvingen? Dan is onze gratis training wat voor u (en uw collega’s).

In deze training leert u:

• Basisinformatie over lineaire producten
• Krijg een kijkje in de berekeningen die onze engineers maken
• Waarmee zet u de geleiding of aandrijving in beweging
• Klantcases: leuke en interessante voorbeelden

Interesse in deze lineaire training? Neem dan contact op met Daniël Jonker via +31 (0)571 27 20 10 of vul onderstaand contactformulier in.

Liever mailen? Kan ook!

Wie is MCA

MCA Linear Motion Robotics is een toonaangevende specialist in lineaire geleidingen, aandrijftechniek, en robotica. Ze bieden innovatieve oplossingen op het gebied van lineair motion en robotics, waaronder frequentieregelaars, elektromotoren, servosystemen en industriële robots. MCA levert maatwerkoplossingen voor verschillende industrieën, ondersteund door een team van ervaren engineers. Ze richten zich op het optimaliseren van productieprocessen met hoogwaardige robotica en lineaire aandrijvingen. Hun expertise maakt hen dé partner voor bedrijven die streven naar efficiëntie en precisie.