Forum: Mechanik, Gehäuse, Werkzeug Metallplatte "reibungsfrei" lagern?


von Matt B. (mattb)


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Hallo,

ich muss ab und zu eine Art Maschinenbein in zwei Richtungen (X , Y) 
eingestellen. Dafür soll das Bein auf eine Metallplatte gestellt werden, 
die getrennt durch ein Lager auf einem ebenem Untergrund liegt 
(eventuell nochmals eine Metallplatte).

Die Maschine kann das Bein mit bis zu 1500 kg belasten. Die Metallplatte 
sollte eine Fläche von ca. 300x300 mm haben.

Nun stellt sich die Frage, wie die Metallplatte gelagert werden kann.
Ich habe von Spherical Drive System (SDS) gehört, bei denen Fahrzeuge 
anstelle von Reifen, Kugeln besitzen, welche in beliebige Richtungen 
angetrieben werden können. 
(http://www.elektromobilitaet-praxis.de/e-bikes/articles/378723/)

Innerhalb der Blechbearbeitung sieht man ab und zu auch Tische (auf 
denen die Bleche hin und her geschoben werden), mit eingelassene Lager, 
die als Kugel aus der Oberfläche herausstehen und sich ebenfalls 
beliebig drehen lassen.

Aber wie heissen solche Lager?

Alternativ ist mir noch ein Luftgleitkissen in den Sinn 
gekommen.(http://www.gesa.at/b7562/de/Modulares%20Luftgleitkissensystem%20mit%204%20Modulen) 
Dessen Eigenbau und Wartung scheint mir aber deutlich aufwändiger. 
Deswegen wäre mir ein rein mechanisches Lager lieber.

Aber mal sehen was für Ideen ihr habt.

Danke schon mal!
Gruss
Matt

: Bearbeitet durch User
von hk_book (Gast)


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Schau mal unter "Kugelplatte" bzw. "Kugeltisch"; ist es das vielleicht, 
was du meinst?

von Gerhard W. (gerhard_w)


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von MaWin (Gast)


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> Alternativ ist mir noch ein Luftgleitkissen in den Sinn gekommen.(

Das het wenigstens den Vorteil, daß das Beim beim Abstellen der Luft 
auch fest steht.
Und es ist einfach zu bauen: Einfach eine Platte auf den Bode, eine ans 
Bein schrauben und durch ein kleines Loch von oben durch das Bein 
Pressluft einblasen, wenn man es bewegen will. Wenn man lediglich 0.1mm 
anheben will, müssen die Bleche natürlich auf 0.1mm verwindungsfrei und 
eben sein.

von Amateur (Gast)


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Ob bei 1,5 T Kugeln das Richtige sind?

Wenn zwei Ebenen zur Verfügung stehen - Rollen, offenes Wälzlager.
Vier in der einen Richtung und vier in der Anderen.

von Udo S. (urschmitt)


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MaWin schrieb:
> und durch ein kleines Loch

Schon mal ausgerechnet, welchen Druck du brauchst um dann die Platte 
erst mal anzuheben?
Man müsste wahrscheinlich zumindest dafür sorgen, daß durch sowas wie 
feine Kanäle oder flache Taschen eine größere Fläche zur Verfügung 
steht.
Nur mit ein paar feinen Löchern bräuchtest du einen irren Druck.

Gerhard W. schrieb:
> oder hier in Leisten eingesetzt:
> http://www.hilma.de/index.php?cPath=22_34_54

Das sieht doch prima aus. Und ist keine Bastellösung, sondern sauber 
spezifiziert. Die Traglasten sind hoch genug, mehrere kurze Kugelleisten 
nebeneinander in T Nute eines (quadratischen?) Fußes. Und wenn das Teil 
abgesetzt werden können soll, dann die mit hydraulischer 
Anhebung/Absenkung.

von Thosch (Gast)


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analog zu den Luftkissenlagern gibts auch Öldrucklager.
Da gleiten die Lagerflächen auf einem hauchdünnen Ölfilm, der durch 
Hydraulikpumpen im Lagerspalt aufgebaut wird.
Auf sowas lagert man z.B. die tonnenschweren Spiegelträger in 
astronomischen Großteleskopen. Die lassen sich mit der Kraft eines 
Fingerdrucks mechanisch in Bewegung setzen (im Einsatz erfolgt der 
Antrieb natürlich mit kleinen Servomotoren)

Ist für diesen Zweck aber vermutlich zu aufwendig, wenn es die Kugeln 
von der Belastbarkeit her noch tun

von Matt B. (mattb)


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Ich sehe schon, dass ihr mich verstanden habt.

Ich dachte tatsächlich an solche Rollenlager.
Mit einem hydraulischem System arbeite ich an dieser Stelle nicht gerne, 
da es mir zu aufwändig erscheint.

Als ich anfang mir über die Aufbau Gedanken zu machen, dachte ich 
zunächst an Kugellagerkugeln zwischen zwei Metallplatten. Aber jedes mal 
mit unzähligen Kugeln zu hantieren, die zwischen den beiden Platten dann 
eventuell noch Nester bilden und sich die Belastung somit nicht 
gleichmäßig auf der Gesamtfläche verteilt habe ich die Idee wieder 
verworfen.

Allerdings hatte ich gerade eine Idee, wie ich die genannten Probleme 
schnell, einfach und günstig lösen kann.

Anstelle der einzelnen Kugellagerkugeln nehme ich einfach von vier 
Axial-Rillenkugellager 
(http://files.ludwigmeister.de/produkte/waelzlagertechnik/axiallager/WLT_axial_kugellager.jpg) 
den Käfig mit den darin liegenden Kugeln und lege diese zwischen die 
beiden Metallplatten. Die vier Käfige verteile ich zu Beginn der Arbeit 
an den passenden Stellen. Durch die Reibung der Kugeln im Käfig sollte 
dieser im Vergleich zu einzelnen Kugeln nicht so einfach wegrollen.

Ich habe noch total vergessen zu sagen, dass beim Einstellen des 
Maschinenbeins um Wege von max. 15 mm handelt.

von Udo S. (urschmitt)


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Matt B. schrieb:
> Anstelle der einzelnen Kugellagerkugeln nehme ich einfach von vier
> Axial-Rillenkugellager
> 
(http://files.ludwigmeister.de/produkte/waelzlagertechnik/axiallager/WLT_axial_kugellager.jpg)

Damit kannst du nur Rotationsbewegungen lagern, bei denen die Last 
axial, also längs der Achse auftritt.
Für Verschiebungen auf einer Fläche sind die völlig ungeeignet.

von Matt B. (mattb)


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Udo Schmitt schrieb:
> Damit kannst du nur Rotationsbewegungen lagern, bei denen die Last
> axial, also längs der Achse auftritt.
> Für Verschiebungen auf einer Fläche sind die völlig ungeeignet.

Ich glaube du hast mich nicht richtig verstanden...

Von dem Axial-Rillenkugellager will ich nur den Kugelkranz verwenden. 
Die Gehäuse- und Wellenscheibe lasse ich weg.

Den Kugelkranz (bzw. vier Stück davon) lege ich dann zwischen die 
Metallplatten.

Die Kugelkränze werden dann auch nur axial belastet.

: Bearbeitet durch User
von Harald W. (wilhelms)


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Matt B. schrieb:

> Den Kugelkranz (bzw. vier Stück davon) lege ich dann zwischen die
> Metallplatten.

Die werden genaoso wandern wie einzelne Kugeln.

von Udo S. (urschmitt)


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Und wie willst du verhindern, daß die langsam wandern und irgendwann 
alle in einer Ecke sind?

Harald war schneller :-)

: Bearbeitet durch User
von Matt B. (mattb)


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Wenn die Reibung innerhalb der Kränze zu gering ist und sie von selbst 
wandern, mache ich etwas Fett an die Kugeln. Das hält die Kränze in 
Position. Eine Schmierung ist zudem nie verkehrt ;-).

von Gerhard W. (gerhard_w)


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das mit den Kugelkäfigen gefällt mir weniger. So stabil sind die auch 
nicht gerade. Und wenn von denen mal was abbricht und unter die Kugel 
kommt wirkt das wie ein Bremskeil.
Du müsstest sowiso nur die Käfige von Axial-Lagern verwenden, nur bei 
diesen sind die Kugeln axial auch frei.

Da schlage ich doch eher ein Blech mit vielen Bohrungen drin vor, in 
denen dann die Kugeln laufen.

von Stephan (Gast)


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Nur mal eine Zwischenfrage:
Kennt Ihr PTFE Gleitlager? Hier wird auf einer PTFE - Platte ein 
Edelstahlblech gelegt / montiert. Die PTFE - Platte fühlt sich leicht 
"schmierig" an und das Edelstahlblech ist hochpoliert. Diese Technologie 
wird u.a. oft im Brückenbau und Pipelinebau eingesetzt, bzw. dort wo 
schwere Gegenstände sich bewegen müssen.

Vielleicht wäre das etwas für Dich?!

von tt2t (Gast)


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Bau Dir doch eine Führung für die Kugeln:

     obere Platte

     Führungsplatte für Kugeln

     untere Platte

von Achim H. (anymouse)


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Matt B. schrieb:
> ich muss ab und zu eine Art Maschinenbein in zwei Richtungen (X , Y)
> einstellen.

Mal zurück zur Anforderung:

Das klingt so, als ob nach der Bewegung das ganze wieder fixiert werden 
soll. Bei den Kugellagern brauchst Du dafür aber noch einen extra 
Mechanismus.

Ist der Bereich für die Verschiebung immer an der selben Bodenstelle, 
oder wird die Maschine manchmal woanders hingestellt?


Matt B. schrieb:
> Die Metallplatte sollte eine Fläche von ca. 300x300 mm haben.

Ist dies gleich dem Verschiebeweg, oder ist der geringer?

tt2t schrieb:
> Bau Dir doch eine Führung für die Kugeln:
>
>      obere Platte
>
>      Führungsplatte für Kugeln
>
>      untere Platte

Alternativ:

* Oberer Lagerträger am Bein
* Axiallager in x-Richtung
* Mittlere Lage
* Axiallager in y-Richtung
* Bodenlager

von Udo S. (urschmitt)


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Das Stichwort PTFE und Brückenbau war gut. Wie wäre es mit sowas:
http://www.glt.ibg-monforts.de/de/produkte/ptfe-auflager.html
Einfach nach "PTFE flächengleitlager" suchen.

von Stephan K. (hskollo)


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Ich kann da vermitteln - arbeite dort!

:-)

von Matt B. (mattb)


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Die Metallplatte mit dem Lager soll nach dem Ausrichten des 
Maschinenbeins wieder entfernt werden.

Im Prinzip ist das Vorgehen mit dem Einstellen der Spur eines Autos 
vergleichbar:
- Fahrzeug auf Lager stellen um Reibung zwischen Reifen und Boden zu 
minimieren
- Spur messen
- Spur einstellen
- Fahrzeug von den Lagern herunterfahren

Eigentlich soll das von mir gesuchte Lager genau so funktioneren. Ich 
stelle das Maschinenbein auf das Lager, stelle das Bein ein und nehme 
anschließend die gesamte Maschine wieder herunter.

Das Lager soll lediglich zum Zeitpunkt der Einstellung die Reibung 
zwischen Bein und Boden minimieren. Hat das Bein die richtige Stellung 
(mit Stellschrauben einstellbar), wird es, zusätzlich zu den 
Stellschrauben, in seiner Aufnahme an der Maschine geklemmt, wodurch 
eine unbeabsichtigte Verstellung nicht mehr möglich ist. Danach ist das 
Lager nicht mehr notwendig. Das Maschine wird dann leicht angehoben, das 
Lager entfernt und die Maschine wieder abgelassen.

Das Bein hat an seinem unteren Ende einen maximalen Verstellweg von ca. 
15 mm in X- und Y-Richtungen. Das Lager muss sich also lediglich um +/- 
7,5mm von der Mitte heraus bewegen können.

Da der Weg und die dynamische Belastung minimal sind, glaube ich schon, 
dass Kugelkränze hierfür ausreichend sind. Sollten Sie dennoch 
irgendwann einmal beschädigt sein, bekommt man sie je nach Typ für unter 
1 € erhältlich und liegen eventuell bereits als Ersatzteil im Lager.

Basierend auf diesen Argumenten tue ich mich mittlerweile schwer teuere 
Speziallösungen anzuschaffen.

von Udo S. (urschmitt)


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Matt B. schrieb:
> Eigentlich soll das von mir gesuchte Lager genau so funktioneren. Ich
> stelle das Maschinenbein auf das Lager, stelle das Bein ein und nehme
> anschließend die gesamte Maschine wieder herunter.

Super, eine entscheidende Info erst nach einem halben Tag und 20 Posts!
Klasse :-(

von Stephan K. (hskollo)


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Udo Schmitt schrieb:
> Matt B. schrieb:
>> Eigentlich soll das von mir gesuchte Lager genau so funktioneren. Ich
>> stelle das Maschinenbein auf das Lager, stelle das Bein ein und nehme
>> anschließend die gesamte Maschine wieder herunter.
>
> Super, eine entscheidende Info erst nach einem halben Tag und 20 Posts!
> Klasse :-(

Stimmt, die Info kommt wirklich spät!
Es gibt Gleitlager, die können nach einer Bewegung (zum Standort) 
fixiert werden, so dass anschließend keine weitere Bewegung stattfinden 
kann.

Die Frage, die mir spontan einfällt lautet: Wieso erst eine Maschine auf 
Rollen oder Lagern bewegen, um die Maschine anschließend hochzuheben und 
dann zu fixieren? Warum nicht direkt mit Hebezeugen (Kran, Stapler etc.) 
an den Standort bewegen und direkt fixieren??

von Hmm.. (Gast)


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Matt B. schrieb:
> Das Lager soll lediglich zum Zeitpunkt der Einstellung die Reibung
> zwischen Bein und Boden minimieren. Hat das Bein die richtige Stellung
> (mit Stellschrauben einstellbar), wird es, zusätzlich zu den

Nimm nen Hubwagen!

von Udo S. (urschmitt)


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Stephan Kollodzinski schrieb:
> Es gibt Gleitlager, die können nach einer Bewegung (zum Standort)
> fixiert werden, so dass anschließend keine weitere Bewegung stattfinden
> kann.

Genau. z.B. diese von Gerhard angegebenen hier

Gerhard W. schrieb:
> schau mal hier gibt´s diese "Kugelrollen"
> 
http://www.norelem.de/App/WebObjects/XSeMIPSNORELEMDE.woa/cms/page/locale.deDE/pid.7.11.1034.216/agid.5769.12946.5843/ecm.ag/Kugelrollen%07mit-Stahlblechgeh%C3%A4use.html
>
> oder hier in Leisten eingesetzt:
> http://www.hilma.de/index.php?cPath=22_34_54

Sowohl die mit Federn (die kann man verspannen)
und dann die mit Hydraulik

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