In einem Maschinentisch montierte Kugelübertragungen ermöglichen es Bedienern, schwere Werkstücke, Vorrichtungen und Blechzuschnitte in Sekunden statt Minuten in ein CNC-Bearbeitungszentrum zu schieben. Laut Essentra Components werden Kugelübertragungen für die Maschinenbeschickung und Maschinentische genau deshalb spezifiziert, weil eine tragende Kugel, die auf kleineren Stützlagern läuft, ein Teil mit minimaler Reibung in jede horizontale Richtung bewegen lässt.

Warum Maschinenbeschickungstische Kugelübertragungen verwenden

Die Nebenzeit eines CNC-Bedieners ist reine Kostenzeit. Jede Minute, die zum Anheben, Schieben oder Ausrichten eines Werkstücks aufgewendet wird, ist eine Minute, in der die Spindel stillsteht. Ein Kugelübertragungstisch macht aus diesem Handling einen einfachen Schub, weil die Last auf rollenden Stahlkugeln läuft, statt über eine blanke Tischoberfläche zu schleifen.

Omnitrack, der britische Hersteller, der 1954 Schwerlast-Kugelübertragungen mit Kugelumlauf einführte, gibt für seine Schwerlastreihe 8.000 kg (16.000 lbs) pro Einheit an und nennt ein Reibungsverhältnis von 1:0,005, was bedeutet, dass die Losbrechkraft weniger als 0,5 Prozent der bewegten Last beträgt. Eine 500 kg schwere Vorrichtung benötigt daher nur wenige Kilogramm Schubkraft, um bewegt zu werden, was deutlich innerhalb der Grenzen für manuelle Handhabung liegt.

Typische Positionen bei der Maschinenbeschickung

• Zuführtische für Blechbearbeitungsmaschinen, die Speedrack West neben Vorrichtungen für Abkantpressen nennt
• Maschinentische und Beladestationen an CNC-Drehmaschinen und Bearbeitungszentren, die Essentra aufführt
• Tragtische an Tafelscheren und Abkantpressen, bei denen gefederte Einheiten das Blech während des Messerhubs halten
• Prüf- und Bereitstellungstische neben der Maschine für eingehende Rohlinge und Fertigteile

KIPP USA beschreibt Kugelübertragungen mit Federelement, die in Tafelscheren und Abkantpressen eingesetzt werden: Die Einheit stützt das Blech während der Bearbeitung, und wenn der Prozess endet, federt das Federelement zurück und lässt das Werkstück abrollen. Dieses gleiche Hochstellverhalten eignet sich für CNC-Beschickungstische, bei denen das Werkstück zum Spannen still liegen muss und anschließend zum Entnehmen frei rollen soll.

Tragfähigkeit und Abstände

Die Tragfähigkeitsplanung richtet sich nach der Last, nicht nach dem Tisch. Die Schwerlastreihe von Essentra trägt 25 bis 500 kg bei nach unten gerichteter Kugel, während ihre Euro-Kugelübertragungs-Serie 10 bis 610 kg bei nach oben gerichteter Kugel über einen Bereich von -30 °C bis 70 °C abdeckt. Ein 600 mm großes quadratisches Werkstück auf einer Vierer-Anordnung benötigt Einheiten mit einer Nennlast über 150 kg pro Einheit, damit der Tisch innerhalb der Tragfähigkeit bleibt. Bosch Rexroth veröffentlicht Reibwertdiagramme, weil die Auswahl von Last und Geschwindigkeit abhängt, und seine Einheiten laufen mit Fördergeschwindigkeiten bis 2 m/s.

Auch die Einbaulage ist wichtig. Schwerlast-Einheiten von Omnitrack behalten ihre volle Tragfähigkeit in jedem Winkel, weshalb Maschinenbauer sie mit der Kugel nach unten für überkopf montierte Werkzeugschienen und mit der Kugel nach oben für Tischflächen montieren. Die Baureihen 84 und 94 verfügen über außenliegende Federn mit einstellbarer Vorspannung, sodass Ingenieure die Stützkraft auf das jeweilige Werkstückgewicht abstimmen können.

FAQ: Halten Kugelübertragungen während des Spannens die Position?

Nein, eine frei rollende Kugel spannt nicht. Maschinentische kombinieren Kugelübertragungen mit versenkbaren Einheiten oder einfachen Feststellern: pneumatisch oder per Feder versenkbare Einheiten sinken für ein stabiles Spannen unter die Tischoberfläche ab, während feste Einheiten für Stationen geeignet sind, an denen das Teil nach dem Stoppen durch Schwerkraft und Reibung an Ort und Stelle bleibt. Viele Hersteller setzen eine Mischung ein, mit festen Einheiten für den Verfahrweg und gefederten Einheiten in der Beladezone, um das Absetzen eines schweren Rohlings abzufedern.

Ahcell fertigt die Flansch-Einheit CY-15A für leichtes maschinennahes Bereitstellen und die Bolzen-Einheit SP-38 für dichte Beladungsanordnungen; Edelstahlausführungen sind verfügbar, wo Kühlmittelspritzer an der Tagesordnung sind. Die Abstimmung von Tragfähigkeit der Einheit, Kugeldurchmesser und Anordnung auf das schwerste Werkstück hält den Tisch sicher und die Spindel in Bewegung.