Kaltgerollte Kugelgewindetriebe
auf der Suche nach dem Schwarzen Gold

Kaltgerollte Kugelgewindetriebe auf der Suche nach dem Schwarzen Gold
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Sonderanfertigung Kugelgewindetrieb mit Spezialmutter 8 x 2.5 mm
11.05.2017 | Die Zeiten, zu denen das Öl aufgrund seines eigenen Druckes aus der Erde schoss, sind längst vorbei. Heute müssen immer aufwendigere Methoden und Technologien eingesetzt werden, um an die begehrten Rohstoffe zu kommen. Die Entwicklung in der Mechanik ist nie abgeschlossen. Das hat die in der Schweiz beheimatete Unternehmung Eichenberger Gewinde AG erkannt und nutzt diese Chance tagtäglich.

 

Kugelgewindetriebe führen die digitalisierte Untersuchung der Meeresböden

Bei der Exploration auf hoher See spielt die bewährte Seismik eine Hauptrolle. Es sind Schiffe unterwegs, die Vibrationen auslösen und Schallwellen erzeugen. Die Schallwellen wandern durch das Wasser, dringen in die darunter liegenden Gesteinsschichten ein und werden reflektiert. An mehreren, bis zu einem Kilometer langen Seilen zieht das Schiff eine große Zahl von „Wassermikrofonen“ (Hydrophone) hinter sich her und fängt mit ihnen die Reflexionen auf. Diese Anordnung heisst „Schleppsonar“. Damit sich die Seile nicht verheddern, wurde zusätzlich eine besondere Steuerung entwickelt. Der passgenaue, hochpräzise Kugelgewindetrieb Typ Carry von Eichenberger reguliert die Fächerung der Seile und sichert den einwandfreien Ablauf dieses Vorgangs.
 
Der Einbau einer speziellen Kardananbindung bot sich bei der Steuerung des Schleppsonars als perfekte Lösung an. Vibrationen, Schräglagen, Verkantungen, etc. werden durch deren Einsatz ausgeglichen und zum Teil verhindert. Eichenberger lotet Grenzen aus und wagt sich mit Leidenschaft an neue Profilformen, exotische Materialien oder Dimensionen.

So auch in diesem Fall:
Zum einen stellten die begrenzten Platzverhältnisse im Umfeld der Kugelgewindespindel eine herausfordernde Aufgabe dar, zum andern sollte die Mutter den Kardanantrieb in Bewegung setzen. Es galt, eine kundenspezifische, den hohen funktionellen und wirtschaftlichen Anforderungen entsprechende Antwort zu finden. In Zusammenarbeit mit dem Kunden entwickelte Eichenberger Gewinde AG den Kugelgewindetrieb Carry weiter. Mit der tragfähigen, massgeschneiderten Spezialmutter gelingt es nun, den Kardanantrieb zu betätigen. Diese höchst belastbaren Funktionskomponenten verdienen zweifellos die Bezeichnung Hightech und sie bringen einen bedeutenden Preis- und Platzvorteil mit sich.
 
Was macht den Kugelgewindetrieb Carry weiter zum idealen Funktionselement für diese Anwendung? Durch das Gewinderollen entstehen sehr genaue Geometrien von hoher Oberflächengüte. Die Kaltverfestigung im spanlosen Fertigungsverfahren führt zu einer erheblichen Festigkeitssteigerung und zu höherer Belastbarkeit. Ein beeindruckender Wirkungsgrad (über 90 %) gewährleistet eine geringe Antriebsleistung.
 

Kugelgewindetriebe unterstützen revolutionäre Bohrtechniken
 
In der modernen Bohrtechnik werden Geräte eingesetzt, die ihresgleichen höchstens in der Weltraumtechnik finden. „Normale“ Bohrlöcher sind 4 bis 6 Kilometer lang. Auf der Sohle tief in der Erde herrschen extreme Temperaturen und hoher Druck. Trotz dieser Bedingungen muss die hoch komplexe Bohrgarnitur einwandfrei funktionieren. Sie soll nicht nur schnell und effektiv bohren, sondern auch äusserst zuverlässig sein. Stecken gebliebene Bohrgruppen verursachen enorme Kosten. Im Lenksystem dieser Spitzentechnologie- Bohrarme garantiert der robuste Kugelgewindetrieb Typ Carry die anspruchsvolle Lenkarbeit. Ein hohes Drehmoment ist gefordert bei einer langsamen Rotation. Die Förderung des Öles oder Gases verlangt den mechanischen Bauteilen einiges ab.
 
Bei der Anwendung in der Lenkung der Bohreinheiten überzeugt im Speziellen die im Carry KGT integrierte Rohr-Kugelrückführung. Sie ist nicht aus Kunststoff zusammengesetzt sondern besteht aus Stahl. Die Kugelrückführung wird in einem raffinierten Verfahren gebogen und bearbeitet und wird dann in die Mutter integriert. Kleine und kleinste Kugeln (ø 1.5 mm) können durch sie umgelenkt werden. Die Rohrumlenkung unterstreicht die Robustheit und die Belastungsfähigkeit des Kugelgewindetriebs Typ Carry. Betreffend Schmierung bei hochgradigen Temperaturen und starkem Druck wurde in Zusammenarbeit mit einem Fettproduzenten die optimale Lösung gefunden. Dieses Sonderschmierfett hält Stand und gewährleistet dauerhaften Schutz.
 


Sorgfältig, wirtschaftlich und schnell zum Prototyp
 
Aufgrund des Pflichtenhefts waren die Anforderungen an die geometrische Umgebung, die Dimensionen, das Drehmoment, die statischen und dynamischen Tragzahlen und die Drehzahl bekannt. Es galt, den perfekten Kugelgewindetrieb zu ermitteln und das Äussere der Mutter den speziellen kinematischen Vorgaben anzupassen - die perfekte Herausforderung für Eichenberger Gewinde AG.
 
Der fortschrittliche Maschinenpark, modernste Produktionsmethoden, die Nähe zum Kunden und die Tatsache, dass bei Eichenberger Entwicklung, Fertigung und Qualitätssicherung aus einer Hand kommen, ermöglichen eine Herstellung von Prototypen innerhalb von kürzester Zeit. (Mit konventionellen Methoden der Metallbearbeitung kann dies oft Monate in Anspruch nehmen.) Der Schritt zur Serienreife ist dann bereits vorgespurt.


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