murr Schunk

Má 70 let a budoucnost před sebou

Před 70 lety způsobil Dr. Ing. Georg Schaeffler revoluci v technologii uložení v ložisku svou myšlenkou zlepšit vedení jehliček v jehlovém ložisku použitím klece.

 
První praktické zkoušky s jehlovými ložisky vedenými klecí byly zahájeny v únoru 1950. Výsledky byly přesvědčivé, komponenty měly extrémně nízké opotřebení a tření (přihláškou patentu v září 1950 byl vytvořen základ pro úspěch produktu). Pouze rok po vyrobení prvního prototypu (v únoru 1951) se podařilo získat první sériové objednávky od výrobců automobilů, následovalo použití v průmyslových aplikacích.

„Tímto vynálezem položil můj otec Georg Schaeffler základy pro rychlý růst naší společnosti. Jehličkové ložisko vedené klecí je jednou z nejdůležitějších inovací v historii naší společnosti jako dodavatele pro automobilový a ostatní průmysl," říká Georg F. W. Schaeffler, rodinný akcionář a předseda dozorčí rady.



S kufříkem plným vzorků různých jehličkových ložisek se bratři Wilhelm a Georg Schaefflerovi vydali na cestu za zákazníky.

Vyšší otáčky s nižším třením

Se svým vynálezem odstranil Dr. Georg Schaeffler zásadní nevýhody jehličkových ložisek bez klece, které byly v minulosti běžné. Dlouhé jehličky měli během otáčení ložiska tendenci se naklánět, stavět se napříč (křížení), což pak vedlo k zablokování ložiska. Kromě toho docházelo k velkému kluznému tření mezi jehličkami otáčejícími se proti sobě. Vývoj nové jehličkové klece tyto nevýhody překonal a umožnil výrazně vyšší otáčky s nižším třením. To inženýrům umožnilo nahradit jiné konstrukce ložisek jehlovými ložisky vedenými klecí a výrazně zlepšit výkon svých aplikací.

Jehličkové ložiska významně přispěly k vývoji malých, výkonných a cenově dostupných automobilů.



Pohled do výroby jehličkových ložisek v roce 1950.

„Bez spolehlivých jehličkových ložisek by moderní automobilové pohony byli i dnes nepředstavitelné," říká Matthias Zink, člen představenstva za oblast Automotive OEM ve společnosti Schaeffler. Jehličkové ložiska se postupně začali používat i ve strojírenství, stavebnictví, zemědělských strojích a dopravní technice.

Úloha na budoucích trzích

I v budoucnu budou jehličkové ložiska hrát důležitou roli. V oblasti e-mobility jsou nezbytné pro funkci mnoha elektrifikovaných převodů. Sestavy jehliček a klecí umožňují uložení s nejmenším konstrukčním prostorem, protože jejich konstrukční výška se shoduje s průměrem jehliček. Kromě toho mají vysokou únosnost a ve srovnání s jinými konstrukcemi ložisek jsou ekonomicky výhodné. Jehličkové ložiska KZK (klece čepů klikových hřídelí) se používají např. v e-osách s koaxiální konstrukcí. Jedním z příkladů použití je pohon e-osy od společnosti Schaeffler, který se pro Audi e-tron vyrábí od roku 2018.



Jehličková ložiska hrají velkou roli v automotive – (vlevo) pohon e-osy pro Audi e-tron od roku 2018, a také ve strojírenství (vpravo) např. pro roboty s lehkou konstrukcí.

I v průmyslu, s neustále se zvyšujícím poptávkou po robotech, lze použitím jehličkových ložisek díky zmenšování velikosti vytvářet místa kloubových spojů snadno a kompaktně. Jehličkové ložiska poskytují minimální poddajnost a maximální úroveň bezpečnosti.

Nejnovějším příkladem je jehličkové ložisko s kosoúhlým stykem XZU od společnosti Schaeffler, které se používá jako ložisko kloubních ramen v robotech s lehkou konstrukcí a kolaborativních robotech a také jako hlavní uložení v nové přesné převodovce RTWH, redukčním převodu kloubů robota připraveném k instalaci.

Technologický vývoj

Co se původně začalo jako geniální nápad Dr. George Schaefflera, inženýři společnosti Schaeffler v průběhu 70 let neustále dále rozvíjely, a to ohledně výkonu i typové rozmanitosti. Ve srovnání s masivním jehličkovým ložiskem z 50. let se při stejných rozměrech životnost zvýšila patnáctkrát a statická únosnost trojnásobně. Hustota výkonu, která se enormně zlepšila díky jehlovými věnci, nabízí značný potenciál pro zmenšení rozměrů pro aplikace, které ještě více šetří energii i zdroje.

Postupně se také rozrůstala paleta typů: Portfolio jehličkových ložisek Schaeffler dnes obsahuje více než 15 000 variant pro splnění nejrůznějších požadavků. Od přihlášení patentu před 70 lety společnost prodala celkem více než 100 miliard jehličkových ložisek. Délka drátu použitého na výrobu 60 miliard jehliček ročně by stačila na omotání zemského rovníku až 18krát. Každý den se z něj vyrobí téměř 170 milionů jehliček.



Jehličkové ložisko Schaeffler s kosoúhlým stykem XZU se používá v průmyslových i kolaborativních robotech.
 
Publikováno: 14. 12. 2020 | Počet přečtení: 473