Evolution des Trapezgewindes: Neuer igus Standard erreicht 82 Prozent Wirkungsgrad

Trapezgewinde sind seit Jahrzehnten Klassiker des Maschinenbaus. Die Maschinenelemente wandeln eine drehende in eine translatorische Bewegung um – etwa in Fenster- oder Türantrieben, bei Formatverstellungen in Produktionsanlagen oder in der Labortechnik. Doch fast jeder Klassiker hat Verbesserungspotenzial. „Wir haben uns an einen Marktstandard herangewagt und sagen: Es geht noch besser“, unterstreicht Thorben Hendricks, Leiter Geschäftsbereich dryspin Gewindetriebe bei igus. Der motion plastics Spezialist setzt dabei auf ein optimiertes Zusammenspiel der Geometrien von Metall-Spindel und Kunststoff-Gewindemutter.

30 Prozent längere Lebensdauer und 82 Prozent Wirkungsgrad

Im Vergleich zu klassischen Trapezgewinden sind bei igus die Gewindeflanken der Mutter vergrößert, ebenso die Breite des Gewindeganges der Spindel. Ein kleiner Eingriff mit Folgen: Denn durch die Vergrößerung der Gewindeflanken ist bei der Kraftübertragung mehr Hochleistungskunststoff im Einsatz. Mehr Material, das tribologisch, also in puncto Reibung und Verschleiß, optimiert ist. „Durch die Asymmetrie haben wir es geschafft, im Vergleich zu symmetrischen Trapezgewinden die Lebensdauer um rund 30 Prozent zu verlängern“, sagt Hendricks. Auch durch die Optimierung des Flankenwinkels vergrößert sich der nutzbare Anteil der zugeführten Energie. Wir haben die Flankenwinkel von Gewindemutter und Spindel abgeflacht. Dadurch erreichen wir einen überdurchschnittlich hohen Wirkungsgrad von bis zu 82 Prozent bei hohen Gewindesteigungen.“

Gewinde arbeiten vibrationsarm und nahezu geräuschlos

Die neue Gewindetechnologie dryspin ist aber nicht nur langlebig und effizient, sondern auch leiser als viele herkömmliche Trapezgewinde. Denn die Zahnflanken sind nicht eckig, sondern abgerundet. Die Kontaktfläche zwischen Gewindemutter und Spindel ist somit reduziert. Und das führt zu weniger Schwingungen, die sich als Rattern oder Quietschen bemerkbar machen können. Hendricks: „Die Gewinde verfahren dank der abgerundeten Zahnflanken vibrationsfrei und nahezu geräuschlos. Die engere Fertigungstoleranz der Gewindespindeln im Vergleich zur DIN 103 7e sorgt zudem für ein präziseres Laufverhalten und ermöglich deutlich höhere Drehzahlen in der Anwendung.“

Portfolio der dryspin Gewindetechnik um acht Baugrößen erweitert

igus hat 2013 angefangen, eine eigene Gewindetechnologie am Markt zu etablieren, zunächst als Alternative zu Steilgewinden. Nun folgen acht neue Baugrößen – aufeinander abgestimmte Spindeln und Gewindemuttern, darunter auch Abmessungen mit geringen Steigungen, die einen schnellen Eins-zu-Eins Austausch verbauter Trapezgewinde ermöglichen. Die neuen Gewinde sind erhältlich mit den Steigungen 6,35×6,35 RH, 8×40 RH, 10×3 LH, 12×25 LH, 14×4 RH, 16×5 RH, 18×4 RH und 20×10 RH. Die Gewindespindeln bestehen aus Edelstahl oder Aluminium; die Gewindemuttern wahlweise aus sieben Hochleistungskunststoffen und mehreren Geometrien ­– von einem zylindrischen, mit Bund oder Schlüsselflächen versehenen Aufbau bis hin zur Variante mit Federvorspannung.