Spiel in Kugelumlauffuehrung

Tach auch,

Ich habe aus einer Testabteilung einen alten Platzierer bekommen, Verfahrwege 650mm x 350mm x 80mm. Die Kugelumlauefe auf der X-Achse sind spielfrei, die auf der Y-Achse haben deutlich sichtbar Spiel, so dass die Z-Achse wackeln kann. Ich habe die Lager ausgetrieben und neue Lager besorgt. Die haben auf der Achse jedoch ebenso Spiel. Es handelt sich um Lager von INA, innen 16mm, aussen 24mm. Die Achse selbst sieht in Ordnung aus. Da ich keine Mikrometerschraube habe, kann ich die Achse nicht auf's 100-stel messen, die Lager innen schon gar nicht. Aber eigentlich sollte das ja passen, wenn man nach den Angaben geht.
Nun wird ein Lager ja enger, wenn die Passung im Gehaeuse enger wird. Ich kann mir jedoch nicht vorstellen, dass das so viel ausmacht, dass man von deutlich spuer- und sichtbarem Spiel auf spielfrei herunterkommt.
Wer hat eine Idee, wo das Problem begraben sein koennte.
Wenn Bilder helfen, kann ich heute Abend mal welche machen.

Hallo,

du kennst das prinzip der Kugelumlaufspindel??? Vielleicht sind ein paar Kugel beschädigt oder es fehlt eine.

Gruss Roger

Tach auch,

@Rotscher: Mein Problem sind nicht die Kugelumlaufspindeln (Die Maschine arbeitet mit Zahnriemen) sondern die Linearlager mit Kugelumlauf. Ich stelle noch ein paar Bilder dazu:


Wenn man die beiden Bilder vergleicht (speziell an der Schwarzen Aussparung an der Seite rechts), kann man recht gut sehen wie das wackelt. Wenn da also jemand Ahnung hat, bitte melden. Ich haette erwartet, dass ein Linearlager auch 'nackt' auf der Achse sozusagen spielfrei sein sollte.

Hallo Waliser,

kann es sein, daß emand schon mal die Lager getauscht hat? Es gibt die Lager in verschiedenen Genauigkeitsklassen. Ferner gibts gerade von INA auch eine Ausführung, die selbsteinstellend ist.
Ich denke, ohne die Welle zu messen, wirst du nicht weiter kommen. Die Welle sollte in jedem Fall im Toleranzfeld h6(bei 16mm 0 bis -11 1/1000mm) liegen.

Viele Grüße

Volker

Hallo Waliser,

normalerweise muß die Kugelbuchse in die Bohrung eingepresst werden. Bohrungsdurchmesser und Wellendurchmesser stehen in einem genauen Verhältnis zueinander. Wenn die Bohrung stimmt, ist die Führung eigentlich spielfrei.
Beim Einbau darauf achten, dass die tragenden Kugelreihen auf der Welle in einem anderen Bereich laufen. Welle also so verdrehen, dass Kugelreihen in einem unbenutzten Wellenbereich laufen.

Andere (nachträgliche Lösung, wenn Bohrung zu groß) Möglichkeit, falls technisch durchführbar: Gehäuse schlitzen, und mit Schrauben spielfrei zusammenpressen.

mfg
Paul

Tach auch,

danke fuer die Hinweise. Das Komische ist, die anderen Achsen sind genauso konstruiert und laufen spielfrei. Die alten und die neuen Lager zeigen die gleiche Groessenordnung von Spiel. Da das Aussenmass mit 24mm gegeben ist durch das vorhandene Alugehaeuse, habe ich nicht die Moeglichkeit Komplettlager zu nehmen, die haben normalerweise 26mm bei 16mm Achsen. Also irgendwie muss das ganze ja mal gefunzt haben.
Ich pack mal zur besseren Illustration ein paar Bilder dazu:

Die Y-Achse ist halb demontiert und wird von der Z-Achse unterstuetzt.

Das ist das Gehaeuse fuer die Kugelbuechsen, das Austreiben ging durchaus schwer, ich habe jedoch keine Moeglichkeit, die Passung zu testen. Wie viel Spiel duerfen die Buechsen haben, wenn sie nackt auf der Achse laufen?
Waere es als Loesung denkbar, den Steg zwischen den beiden Bohrungen durchzusaegen und dort dann eine Klemmung zu machen, die die Buechsen zusammendrueckt?

Es ist klar, dass ich mit dem Dingens kein Metall fraesen kann (wohl auch kein Alu o.ae.), aber fuer weiches Holz und Schaumstoffe sollte es reichen. Die Ansteuerung wird ueber Berger und Lahr Endstufen gemacht (Die Motoren sind edel, 1000 Schritte/Umdrehung und gut Saft dahinter). Der Controller ist EMC , der funktioniert richtig klasse, ich kann damit die ganzen 650mm der X-Achse in ca. 1.5s abfahren und da geht nix verloren. Auch interpoliert ist er nicht langsamer. Das ganze laeuft unter einem Real-Time Red Hat Linux als Brain-Dead-Installation auf einem 450-er Pentium. Das ganze ist gedacht zum Erfahrung sammeln, und sollte ich mich mal wieder in Deutschland auf Dauer niederlassen, ist eine bessere Mechanik mit entsprechenden Spindeln als Projekt in Aussicht.

Hallo Walieser,

die Führungsgehäuse würde ich nicht antasten (schlitzen). Wie Du richtig sagst, hat die Geschichte ja funktioniert. Also ist davon auszugehen, dass die Bohrungen Ok sind.
Beim Einbau der Buschsen solltest Du vorsichtig sein. Es macht keinen Sinn, einfach mit dem Hammer auf die Buchse zu tippen oder gar schlagen. Besser wäre z.B., auf eine Ständerbohrmaschine zu gehen. Da stellst Du das Gehäuse senkrecht drauf, und stellst die Busche möglichst senkrecht auf die Bohrung. Dann legst du ein Holzbrett auf die Buchs. Darauf drückst Du dann mit den Bohrfutter. Immer schön Stückchen für Stückchen. Das Bohrfutter solltest Du ganz öffnen, damit die Spannbacken im Futterkörper verschwinden. Dann hast Du eine bessere Auflage des Bohrfutters auf dem Holz. Immer nur wenig einpressen, dann anlüften, und das Gehäuse um 90° drehen. Damit kannst Du einen Schiefstand der Buchse möglicherweise ausgleichen.
Die Einpresskraft ist nicht zu unterschätzen. Daher sollte es "ne richtige" Bohrmaschine sein. Die Buchse benötigt das Übermaß, damit sie in der Bohrung klemmt. Gleichzeitig wird damit das Führungsspiel bestimmt.

Hoffe, Du kommst mit meinem Roman klar?.?

mfg
Paul

Hallo Walieser,

hat es geklappt?

mfg
Paul

Hallo zusammen,

erstmal zu Paul:
Mit einer Bohrmaschine bzw. Bohrfutter zu pressen ist sehr gewagt. Das Bohrfutter verträgt nämlich keine hohen statischen Kräfte. Ich habe mir vor kurzem noch ein 16er Futter in einer Bohrmaschine kaputt gedrückt.

Hallo Waliser:
die Kugelbuchsen müssen in die Bohrung gepresst werden. Die Bohrung sollte eine Toleranz von H7 (etwa 0,02mm) haben. Die Kugelbuchse selbst wird wahrscheinlich 0,2 bis 0,4mm größer sein.
Die verwendeten Wellen müssen gehärtet sein (wg. Verschleiß).
Aber du darfst nicht meinen, das eine einzelne Kugelbuchse eine Welle führen kann!! Eine solche Buchse musst du dir übertriebengesehen konisch vorstellen. In der Mitte am engsten und nach beiden Seiten größer werdend. Also erst 2 Kugelbuchsen pro Welle ergeben eine "spielfreie" Führung (und die sollten möglichst weit ausseinander liegen).
Kannst du die Kugelbuchsen der einzelnen Achsen untereinander tauschen??

Gruß von
Dirk

Hallo Dirk,

das ist sicher richtig, ne Bohrmaschine ist keine Dornpresse. Aber bevor Waliser (falls er keinen technischen Beruf hat) die Buchsen möglicherweise in Unkenntniss schief einsetzt, wäre das zumindest eine Hilfe gewesen, oder?
Wäre doch schade drum, wenn er sich die Arbeit macht, und es geht dann daneben. Denn die Maschine sieht für leichte Arbeiten doch gut aus.

mfg
Paul

Tach auch,

ob's klappt, weiss ich noch nicht, Zeit ist bei mir momentan ein wertvolles Gut...
In den Block kommen 4 Lager, also je Achse 2, der Block hat Platz dafuer. Ich werde also versuchen, die neuen Lager einzupressen und dann berichten, wie sich das mit dem Spiel ausgeht.

Tach auch,

ich habe gestern Abend versucht, die neuen Lager in die Bohrungen zu treiben, ging ziemlich leicht, aufgesetzt, Holz drauf, damit es gerade bleibt und nicht verklopft wird und dann vorsichtig reingeklopft. Ich habe den Verdacht, dass das zu leicht geht, d.h. entweder die Bohrung zu gross produziert wurde, ausgeschlagen ist (glaube ich nicht, da die Maschine kaum in Betrieb war, vielleicht wegen des Spiels), oder fuer andere Lager gedacht war.
Meine Idee war nun, versuchsweise ein Lager so anzuschleifen (zu schlitzen), dass die Buechse nachgeben kann und dann das Gehaeuse doch zwischen den Bohrungen durchsaegen und mit Schrauben klemmen. Dann kann ich das Spiel einstellen.
Vorschlaege?

Hallo Waliser,

Die Kugelumlaufhülsen würde ich erst mal nicht schlitzen, nur den Lagerträger so umgestälten, daß du dort etwas Kraft von außen auf die Kugelhülse aufbringen kannst. Wobei mir auf dem Foto



die äußeren Stege recht dünn erscheinen. Frage: die eine Seite scheint durch eine aufgesetzte Platte schon mal nachgearbeit worden sein, ist dort der Steg besondern dünn?

Eventuell den Steg zwischen den beiden Bohrungen durchsägen und dann mit zwei bis drei Schrauben zusammenziehen. Aber, was machen die dünnen Stege an den Seiten dann. Wenn es garnicht geht, besser einen neuen Träger anfertigen.

Viele Grüße

Volker

Tach auch,

die angeschraubte Platte ist fuer den induktiven Endschalter, das ist alles. Ansonsten ist dieser Steg genauso dick wie der auf der anderen Seite. Ich dachte nicht daran, die duennen Stege aufzusaegen, sondern -so wie vorgeschlagen- die Mitte zu schlitzen und mit Schrauben zusammenzuziehen.
Ich habe im Moment nur extrem beschraenkte Moeglichkeiten zur Metallbastelei, insofern ist ein neuer Traeger die letzte Option. Ich kann hier weder fraesen, noch drehen, noch eine genaue H7-Bohrung anfertigen, nur saegen, feilen, normal bohren und Gewinde schneiden.
Insofern ist ein neuer Traeger die letzte Option.
Danke fuer die konstruktiven Vorschlaege.

Hallo Walieser,

Du schreibst, Du hast jetzt die Buchsen eingesetzt. Wie sieht es denn jetzt mit dem Lagerspiel aus? Ist es zu groß?
Wenn ja, ist der einfachste Weg, den mittleren Steg zu durchtrennen, wie Volker schon geschrieben hat, und mit z.B. 8mm-Schrauben zu spannen.
Die Buchsen würde ich auf keinen Fall schlitzen!

mfg
Paul

Hallo Waliser,
wenn du die Kugelbuchsen einschlagen musstest, war die Bohrung schon ok. Kugelbuchsen in der Größe kann man vermutlich mit einem dicken (langen ) Holzklotz auch von Hand in die Bohrung pressen. Das Gehäuse der Buchsen ist sehr dünn und manchmal sogar nur aus Kunststoff.
Wenn du nun zwei Kugelbuchsen in den Klotz presst, einen vorne in der Bohrung einen hinten.
Hat die Welle dann auch noch so viel Spiel??
Der Klotz verschleisst eigentlich nie. Die Welle könnte einlaufen aber das sieht man sehr deutlich. Wenn die Buchse zu stark gepresst wird, laufen die Kugel sehr schlecht und der Verschleiss an den Buchsen und den Wellen ist enorm hoch!!
Nochmal: Wellen in Kugelbuchsen haben immer mehr Spiel, wie bsp. welche in Messing-Buchsen.
Das Spiel wird kleiner, je weiter die Buchsen auseinander sind. Zur Führung sind immer mind. zwei Buchsen erforderlich und eine nicht eingepresste Kugelbuchse hat kein Passmass!!

Viele Grüsse und schöne Ostern
Dirk

Tach auch,

Tja, ich habe die Buchsen eingesetzt (zwei von den vieren in ein Loch) und dann auf eine der Achsen aufgefaedelt. Das Ergebnis war immer noch das gleiche Spiel wie zuvor. Die Achse sieht gut aus (nahezu keine Spuren der Lager sichtbar) und die jetzt eingebauten Lager sind nagelneu. Woher kommt also dieses Spiel? Und das Spiel ist nicht in 100stel, sondern einige Zehntel, ganz deutlich sichtbar. Die anderen Achsen sind genau so gelagert und haben kein merkliches Spiel. Wieviel Spiel kann ich durch das Schlitzen und Pressen mit Schrauben grob wegbekommen? Mir kommt es unwahrscheinlich vor, so viel Spiel durch Pressen in den Griff zu bekommen.

Tach auch,

die Presserei funktioniert tatsaechlich nicht. Nachdem ich zwischen den beiden Bohrungen geschlitzt hatte, habe ich das ganze gepresst, mit dem Ergebnis, dass ich die Schrauben immer fester zudonnern musste, bis schliesslich das Gewinde aufgab. Ich habe jetzt die Linearlager geschlitzt, eingesetzt (geht jetzt natuerlich noch leichter) und leicht gepresst, so dass der Wagen selbst noch leicht laeuft. Ergebnis: Spielfrei. Ich habe den Verdacht, dass die Bohrungen in der Fertigung schief gingen und die Anlage nie richtig funktioniert hat. Deshalb ist sie wahrscheinlich auch nahezu unbenutzt rausgeflogen. Wer will schon SMD's mit Feinpitch platzieren und hat gegen 2mm Spiel. Das wird nix.
Vielen Dank nochmals fuer die Tips, mir ist leider ausser der Radikalloesung nichts mehr eingefallen.