Kugeldrehverbindung für die Lagerung eines massiven Schwenkarms Präzision schont und schützt - KEM

Kugeldrehverbindung für die Lagerung eines massiven Schwenkarms

Präzision schont und schützt

Anzeige
Zur Behandlung von Krebs- und Tumorpatienten bieten C- Bogen-Systeme mehr Flexibilität bei der Untersuchung sowie der gezielten Bestrahlung. An die eingesetzte Technik in diesem äußerst sensiblen Anwendungsfeld gelten höchste Präzisionsansprüche. Zur Lagerung des massiven Schwenkarms setzt der niederländische Medizingeräte-Hersteller VDL Konings daher auf die hier vorgestellten Kugeldrehverbindungen.

Hometronic, Navigationssysteme oder Tablet-Computer für den Fernzugriff – moderne Technik macht vieles im Leben sowohl im privaten Bereich als auch im Arbeitsalltag deutlich komfor- tabler. Einiges davon ist sogar lebenswichtig. Das wird insbesondere in der Medizintechnik bewusst, wenn es um die Gesundheit von Menschen geht. Auf den unterschiedlichsten Gebieten wird ambitioniert geforscht und entwickelt, um mit Innovationen noch mehr möglich zu machen.

Das ist neben Prozesslösungen für nichttextile Fließstoffe und Wehrtechnik auch eines der Geschäftsfelder der niederländischen VDL Konings BV. Das Unternehmen mit Sitz in Roermond-Swalmen – 35 km westlich von Mönchengladbach – gehört zur VDL-Gruppe, ein großer Arbeitgeber in den Niederlanden mit über 7100 Arbeitnehmern. Es entwickelt und produziert medizinische Geräte, Systeme sowie Module; sie kommen in der Radiologie zu diagnostischen und therapeutischen Zwecken zum Einsatz. So auch ein C-Bogen-System.
C-Arm zur Diagnose
In der Onkologie kommt es bei den Behandlungen auf die radiotherapeutische Planung, die Simulation und die Behandlungsauswertung an. Dieser C-Arm wird ausschließlich zu diagnostischen Zwecken eingesetzt. Dort herrschen andere Anforderungen an die Geräte. Damit die Behandlungen entsprechend vorbereitet und durchgeführt werden können, muss vor dem Eingriff die Lage des Tumors, die Position und die Dosis der Bestrahlung bestimmt werden. Dabei kommt es auf die entsprechende Genauigkeit an, so dass bei der letztendlichen Patientenbehandlung der Eingriff so klein wie möglich gehalten werden kann. Ein weiterer Vorteil des Röntgengerätes mit C-Arm besteht darin, dass einmal angefahrene Positionen automatisch und präzise erneut angefahren werden können.
Eine Kette an Faktoren nimmt Einfluss auf die Genauigkeit in der Anwendung. Dazu gehören auch die mechanischen Bauteile. Denn die einzelnen Elemente und Baugruppen bilden die Basis, um die hohen Anforderungen, die an das Gesamtsystem gestellt werden, zu erfüllen: Das Ganze ist nur so gut wie die Summe seiner Teile. Für die hochgenaue Positionierung des massiven C-Arms hat die Komponente, mit der dieser am System gelagert wird, einen maßgeblichen Stellenwert. VDL stattet diese Lagerstelle mit Kugeldrehverbindungen von Rodriguez aus. Die leistungsfähigen Präzisionslager gehören zum Geschäftsbereich Precision Bearings des Eschweiler Antriebsspezialisten. Sie eignen sich in Anwendungen, bei denen große Kippmomente abgestützt werden müssen oder konstruktionsbedingt große Lagerdurchmesser erforderlich sind. Durch ihren konstruktiven Aufbau nehmen sie radiale, axiale und Kippmomentbelastungen mit einer Lagerstelle sicher auf. Deshalb können Lagerungen mit Radial- und Axiallager-Kombinationen häufig in nur einer Lagerstelle realisiert und Aufwand sowie Kosten für die Gestaltung der Anschlusskonstruktion und den Einbau der Lager oftmals erheblich verringert werden. Unterschiedliche Baugrößen und Ausführungen – je nach Anwendungsbedarf un-, außen- oder innenverzahnt – sind standardmäßig in zwei Typen mit beidseitig abgedichtetem Laufbahnsystem verfügbar.
Anwendungsspezifisch zugeschnitten
Engere Toleranzen bei Axial- und Radialschlag und die kundenseitig vorgegebenen technischen Spezifikationen erforderten in dieser Anwendung jedoch eine innenverzahnte Ausführung nach Maß. Für Fälle wie diesen hat Rodriguez die Eigenfertigung mit einem leistungsstarken Maschinenpark aufgebaut; hier werden Individuallösungen ohne Wenn und Aber umgesetzt. Bei den Kugeldrehverbindungen für VDL wird das Material zunächst vergütet. Diese Wärmebehandlung verhindert, dass sich die Ringe beim anschließenden Bearbeiten verwerfen; das hätte funktionelle Ungenauigkeiten sowohl in der Diagnostik als auch der Strahlentherapie zur Folge. Der Außenring wurde leicht modifiziert, um die Vorgaben bezüglich des Einbauraums zu erfüllen und der Schmiernippel wurde versenkt. So kann in der Drehbewegung des Arms nichts von der Umgebung daran haken. Damit er sich in der gleichen Ebene dreht, keinerlei Bewegungsfreiheit hat und über einen homogenen Drehverlauf verfügt, ist das Lager spielfrei und den spezifischen Drehmomentvorgaben entsprechend ausgelegt. Für eine einwandfreie Laufruhe beziehungsweise die zuverlässige Bewegungsgenauigkeit wurden zudem die Form und Toleranzen der Zähne modifiziert. „Das Zusammenspiel der technischen Komponenten muss exakt aufeinander abgestimmt sein“, weiß Sven Handels; der gebürtige Niederländer ist Product Manager bei Rodriguez und Vertriebsverantwortlicher für den Kunden VDL. So definiert der Motor das Antriebsritzel und das wiederum die Anforderungen an die Kugeldrehverbindung. Sie haben gemäß der Antriebsleistung eine Verzahnung mit Kopfkürzung und Profilverschiebung. Die Ausführung ermöglicht eine höchste Genauigkeit bei der Positionierung und damit auch eine entsprechende Wiederholgenauigkeit.
Kugeldrehverbindung bei hohen Temperaturen
Auch in anderen Anwendungsbereichen sind Kugeldrehverbindungen mit speziellen Modifikationen erforderlich, zum Beispiel als Heißausführung, die in einem Temperaturbereich von bis zu 150 °C einsetzbar ist. Bei solch hohen Temperaturen muss die Kugeldrehverbindung mit einer speziellen Dichtung ausgestattet sein, die eine hohe thermische und chemische Beständigkeit aufweist. Die Führung der Wälzkörper wird mit einem Stahlkäfig umgesetzt, da – ebenso wie bei konventionellem Gummiwerkstoff als Lagerdichtung – Kunststoff bei diesen Betriebsbedingungen an seine Grenzen stoßen würde. Hier sind die Flexibilität und das Know-how in Bezug auf technische Sonderlösungen besondere Stärken von Rodriguez, aber auch die Möglichkeiten durch die Ausrichtung des Maschinenparks. Dieser wurde seit Anfang der 90er-Jahre sukzessive ausgebaut und umfasst heute diverse CNC-Dreh- und Fräsmaschinen, CNC-Bearbeitungszentren sowie Konturen- und Oberflächenmesstechnik. Die Fertigung wurde zunächst für den Bereich Linear Technology im Unternehmen implementiert, seit gut zwei Jahren stehen aber auch Maschinen für den rotativen Bereich zur Verfügung. Hier hat Rodriguez in jüngster Vergangenheit erneut umfangreich investiert. Der Kauf eines vertikalen Dreh-Bearbeitungszentrums für die 5-Achs-Simultanbearbeitung beispielsweise wurde auf der Intec Anfang Februar perfekt gemacht. Es ist ein leistungsstarkes Allroundgerät mit sechs Funktionen und fünf Achsen, das sich neben Drehen auch zum Fräsen, Bohren, Schleifen und Verzahnen in einer Aufspannung eignet. Damit erweitern die Eschweiler ihr Produktportfolio im Bereich der Großwälzlager; so sind Kugeldrehverbindungen ab sofort bis zu Außendurchmessern von 1600 mm lieferbar. Zudem können weitere Sonderausführungen umgesetzt werden, um noch mehr Kundenwünsche abzudecken. Ebenfalls neu ist ein 5-Achs-Fräszentrum für die Erweiterung der Eigenfertigung im Bereich Lineartechnik. Damit trägt Rodriguez der kontinuierlich steigenden Nachfrage Rechnung und hat die Kapazitäten frühzeitig ausgebaut, um weiterhin kurze Lieferzeiten bieten zu können. Das neue Fräszentrum hat sich bereits in anspruchsvollen Branchen wie der Medizintechnik oder der optischen Industrie bewährt.
Online-Info

Kugeldrehverbindungen im Detail
Rodriguez liefert Standard-Kugeldrehverbindungen in zwei Typen: Die Baureihe KDL eignet sich für leichtere Applikationen, etwa zur Rotation beziehungsweise Positionierung wie auch von Werkzeugmagazinen in Werkzeugmaschinen oder Bearbeitungszentren. Die für mittlere Belastungen ausgelegte, kompakt bauende Reihe KDM zeichnet sich durch eine deutlich höhere Performance aus. Die Drehkränze können flexibel mit Ritzel, Planetengetriebe und allen gängigen Motoren unterschiedlicher Hersteller kombiniert werden. Die Betriebstemperatur beträgt zwischen -25° und + 80 °C. Neben einreihigen Vierpunktlagern bietet Rodriguez für Anwendungen mit höheren Belastungen auch zweireihige Kugeldrehverbindungen oder Kreuzrollen-Drehverbindungen. Die ein- und zweireihigen Lager decken standardmäßig Durchmesser von 200 bis 3000 mm ab, größere Abmessungen gemäß Kundenwunsch sind realisierbar. In der Eigenfertigung modifiziert der Hersteller auch die Anpassung des Bohrbilds gemäß der entsprechenden Aufnahmebohrungen und realisiert Sonderausführungen mit eingeschränktem Lagerspiel, Zentrierung, Sonderbohrbild oder Korrosionsschutz (lackiert, grundiert, Edelstahl). Verzahnungen sind standardmäßig ungehärtet, werden bei Bedarf aber auch in einer Ausführung mit gehärteten Verzahnungen geliefert.
Anzeige

Video aktuell

Roland Lenzing, geschäftsführender Gesellschafter erläutert den neuen Kabelkanal VARiOX und welche Vorteile der Anwender damit hat.

Aktuelle Ausgabe

Newsletter

Unsere Dosis Wissensvorsprung für Sie. Jetzt kostenlos abonnieren!

Top-Thema Spannvorrichtungen

Spannvorrichtungen

Alles über Spannvorrichtungen und welches Einsparungspotenzial sie bieten

Top-Thema Schaltschränke

Alle Infos über den Schaltschrankbau mit seinen Komponenten, Geräten und deren Verdrahtung

Kalender

Aktuelle Termine für Konstrukteure

Webinare & Webcasts

Technisches Wissen aus erster Hand

Whitepaper

Hier finden Sie aktuelle Whitepaper
Anzeige

Industrie.de Infoservice

Vielen Dank für Ihre Bestellung!
Sie erhalten in Kürze eine Bestätigung per E-Mail.
Von Ihnen ausgesucht:
Weitere Informationen gewünscht?
Einfach neue Dokumente auswählen
und zuletzt Adresse eingeben.
Wie funktioniert der Industrie.de Infoservice?
Zur Hilfeseite »
Ihre Adresse:














Die Konradin Verlag Robert Kohlhammer GmbH erhebt, verarbeitet und nutzt die Daten, die der Nutzer bei der Registrierung zum Industrie.de Infoservice freiwillig zur Verfügung stellt, zum Zwecke der Erfüllung dieses Nutzungsverhältnisses. Der Nutzer erhält damit Zugang zu den Dokumenten des Industrie.de Infoservice.
AGB
datenschutz-online@konradin.de