Gewindegröße 10×3

Zoe Moser | 4. Februar 2021

Interview mit unserem dryspin^® Produktmanager

Das Gewinde ist eine profilierte Einkerbung, die längs an einer um einen Zylinder gewundenen Schraubenlinie verläuft. Die Art des Gewindes wird durch die Profilform, die Steigung, die Gangzahl und die Drehrichtung definiert. Weitere Begriffe rund um das Gewinde finden Sie in einem weiterem Blogbeitrag erklärt. Grundsätzlich sind Gewindetriebe Maschinenelemente, die eine drehende Bewegung in eine translatorische umwandeln.

In diesem Blogbeitrag schauen wir uns eine der gängigen Gewindegrößen an: die Gewindegröße 10×3. Für alle Fragen stehen unsere Produktmanager der dryspin Gewindetriebe zur Verfügung.

Frage: Hallo, wir starten heute direkt etwas spezieller. Was versteht man unter dem Begriff „Gewindegröße“ und was sagt uns die Bezeichnung 10×3?

Antwort: Hallo. Die Gewindegröße beschreibt den Außendurchmesser und die Steigung der Gewindespindel, also die grundlegenden Dimensionen der Gewindespindel.

Der Außendurchmesser ist der Abstand zwischen den äußersten Kanten der gegenüberliegenden Gewindeflanken. Er wird bei der Gewindegröße immer durch die vordere der beiden Zahlen definiert. In unserem Beispiel sind dies 10 [Maßeinheit]. Die Maßeinheit definiert sich meist über die verwendete Gewindegeometrie, beispielsweise Trapez [DIN ISO 103] (TR10x3). In diesem Fall ist die Maßeinheit Millimeter [mm], wohingegen zum Beispiel das ACME Gewinde in inch-Maßen angegeben wird.

Die Steigung hingegen bezeichnet den parallel zur Achse gemessenen Abstand von zwei anliegenden und gleichlaufenden Gewindeflanken desselben Gewindeganges. Somit gibt sie den linearen Verfahrweg in mm pro Umdrehung der Gewindespindel an. In unserem Beispiel sind dies 3 mm. Für die Maßeinheit der Steigung gilt das gleiche Prinzip wie für den Außendurchmesser.

Frage: Und welche Arten von Gewindespindeln bietet igus an?

Antwort: In unserem Sortiment bieten wir drei Haupttypen von Spindeln an. Wir haben eine kleine Auswahl an metrischen Gewinden, die wir als unser Miniatur-Sortiment klassifizieren. Die Größen, die angeboten werden, sind M3, M4, M5, M6, M8 und M10. Diese werden typischerweise mit unserem SLN Miniatur-Gewindemodulsystem kombiniert.

Unser Standardspindelprogramm umfasst eine riesige Auswahl an Trapezgewinden, standardmäßig in den Größen TR6x2P1 bis TR50x8. In Sonderfällen sind auch größere Abmessungen möglich.

Die Steilgewindespindeln gehören zu unserem dryspin Sortiment, das speziell für schnelle und sehr effiziente Anwendungen konzipiert ist. Hier sind Gewindegrößen von DS4x2,4 bis DS20x90 erhältlich.

Die dryspin Gewinde Technologie wurde 2013 von dem Entwicklerteam der drylin Gewindetechnik entworfen und patentiert. Dabei wurde besonders Wert auf die Erhöhung der Lebensdauer und die Steigerung der Effizienz gelegt. Das dryspin Produktportfolio umfasst Steilgewindespindeln aus Edelstahl oder Aluminium, die in Steigungen von 2,4 mm bis 100 mm erhältlich sind. Die Steilgewindegeometrie ist eine Erweiterung zu den herkömmlichen Gewindetechnologien wie metrische und Trapezgewinde, mit zahlreichen Vorteilen. Mehr zu dem Thema finden Sie in unserem Blog zur dryspin® Technologie.

Frage: Was sind die Hauptvorteile von igus® Gewindespindeln mit Trapez-, Steil-, ACME- oder metrischem Gewinde?

Antwort: Wie bei allen igus Produkten haben wir eine Vielzahl von Vorteilen im Vergleich zu herkömmlichen Lösungen. Dank der Verwendung von tribologisch optimierten Polymeren können wir in vielen Branchen und Anwendungen entscheidende Vorteile bieten. Unsere Produkte zeichnen sich z. B. durch wartungs- und schmierungsfreie Systeme, kostengünstige Anschaffung und Verwendung, eine hohe Beständigkeit gegen Schmutz und andere Medien, Korrosionsbeständigkeit, FDA-konforme Materialien, vorhersehbare Lebensdauer und Lieferung ab Lager aus. Weitere Vorteile der dryspin Gewindetechnik finden Sie hier.

Im Sortiment haben wir viele Standard-Muttermaterialien, die verschiedene Anwendungen mit unterschiedlichen Umgebungsanforderungen verbessern. Wir haben auch eine große Auswahl an Spindelmaterialien auf Lager, mit denen wir Standard- oder kundenspezifische Lösungen bearbeiten können.

Frage: Okay, und welche Vorteile bietet nun die dryspin Technologie gegenüber den anderen Gewindegeometrien?

Antwort: Die Vorteile haben wir einmal stichpunktartig zusammengefasst:
► Bis zu 25 % höhere Lebensdauer durch Asymmetrie
► Bis zu 82 % höhere Wirkungsgrade durch optimierte Flankenwinkel
► Beste Gleiteigenschaften
► Geräuscharmer und vibrationsfreier Lauf durch abgerundete Zähne
► 100 % schmier- und wartungsfrei

Frage: Und lassen sich die Vorteile der 10×3 Gewindegröße auch anhand von Werten beweisen?

Antwort: Selbstverständlich. In unserem Testlabor mit über 3.800 m² werden alle unsere Produkte auf Herz und Nieren geprüft. Letztlich sollen unsere Produkte die Lebensdauer von Maschinen und Anwendungen verlängern, Wartungsarbeiten eliminieren und die Kosten senken. Für viele Ingenieure sind die Qualität und Sicherheit von Maschinenelementen, d.h. ihre Belastbarkeit und Lebensdauer, ein wichtiges Kriterium in der Entwicklung. All diese Daten sind essenziell für die Neu- und Weiterentwicklung und die Berechenbarkeit der Werkstoffe. Online bietet igus kostenlos zahlreiche Tools an, die bei der Auswahl und Kauf der richtigen Produkte helfen sollen.

Dies haben wir auch vor Markeinführung der neuen DS10x3 Abmessung getan. Schauen wir uns diesen Test einmal genauer an:

Aufgabenstellung: Verschleißanalyse der Gewindeabmessung 10×3

Getestete Gewindespindeln:
1. Wettbewerbsgeometrie Gewindespindel 10×3 & Polyoxymethylen basierte Gewindemutter
2. Trapezgewindespindel Tr10x3 & iglidur J Gewindemutter
3. dryspin Steilgewindespindel Ds10x3 & iglidur J Gewindemutter

Testparameter der Versuche:
Gewinde: Wettbewerbsgewinde 10×3 / Tr10x3 DIN 103 / Ds10x3
Gewindelänge: 20mm
Materialpaarung: 
iglidur J / 1.4021 (Wettbewerbsgeometrie)
iglidur J / 1.4301 (Trapezgewinde & dryspin DS Gewinde)        

Last: 50N      
Hub: 140mm
Drehzahl: 450U/min   
Versuchsdauer: 150.000 Zyklen

Frage: Wie sieht es mit den weiteren technischen Daten zur Abmessung 10×3 aus?

Abmessungen:
Steigung: 3,0 mm
Gangzahl: 2
Steigungswinkel α: 5,45 °
Außendurchmesser Ø d1: 10,00 mm -0,1
Kerndurchmesser Ø d3: 7,9 mm -0,1
Max. Länge: 3.000 mm

Allgemeine Eigenschaften:
Material Edelstahl: 1.4301
Gewicht: 0,62 kg/m

Fertigungs- und Einbautoleranzen:
Steigungsabweichung: 0,1 mm auf 300 mm
Geradheit (Standard): 0,3 mm auf 300 mm
Gerichtet: <0,1 mm auf 300 mm

Bestellbar über unseren Konfigurator.

Frage: Werden dryspin Produkte als Standard geliefert oder kann ein Kunde sie maßgeschneidert für seine Anwendungen anfragen?

Antwort: Flexibilität ist hier der Schlüssel. Wie bei allen igus Produkten streben wir danach, dem Kunden die technisch beste und dabei günstigste Lösung zu bieten. Im Gewindespindelbereich bedeutet das konkret, wenn der Kunde Bearbeitungen an der Gewindespindel benötigt, dann bieten wir ihm diese Dienstleistungen an. Das gilt für jeden Gewindetyp, den wir anbieten. Durch die individuelle Bearbeitung reduzieren wir nicht nur die Logistik, sondern auch den administrativen Aufwand für den Kunden. Im Online-Shop können sie auf eine Vielzahl an Standardartikeln zurückgreifen, z. B. Gewindespindeln in Längenzuschnitten und Gewindemuttern in verschiedenen Standardgeometrien, und gleichzeitig ihren Beschaffungsprozess, durch die ab Lager verfügbaren Artikel, optimieren.

► Zum Gewindetechnik Online-Shop

Neben unserem Online-Shop bieten wir auch ein kostenloses Konfigurationstool an: den Gewindespindel-Konfigurator. Er ermöglicht, eine komplett maßgeschneiderte Gewindespindel zu konfigurieren. Nach Abschluss der Konfiguration wird ein Preis, eine CAD-Datei und eine PDF-Zeichnung kostenfrei und unverbindlich generiert.

Durch die Verwendung des Tools können unglaublich komplexe Konstruktionen in wenigen Minuten erstellt werden, wodurch Stunden an Konstruktions- und Zeichnungszeit gespart werden.

► Zum Gewindespindel-Konfigurator

Hier zeigen wir ein paar Beispiele dafür, die durch das Tool in wenigen Minuten generiert werden können:

Sollten man einmal nicht weiterkommen und spezielle Bearbeitungen nicht über das Tool abbilden können, stehen unsere Experten jederzeit zur Verfügung. Wir klären in Zusammenarbeit alle Fragen rund um die Gewindegrößen, die Anwendung und dem passendem Gewindemutternmaterial. Einfach das Kontaktformular ausfüllen und wir kümmern uns um das Anliegen. Wir freuen uns über jede Nachricht.

► Zum Kontaktformular

Frage: Und wie werden diese Gewindespindeln dann angetrieben?

Antwort: Das hängt ganz von der Anwendung des Kunden ab. Typischerweise wird ein Gewindetrieb manuell von Hand oder über einen Motor angetrieben. Die Anforderungen des Kunden bestimmen, auf welche Weise die Spindel angetrieben wird. Bei einer Verpackungsmaschine kann es zum Beispiel zu seltenen Formatverstellungen kommen, je nachdem welches Produkt täglich durch die Maschine läuft. Unregelmäßige Bewegungen werden in der Regel aus Kostengründen manuell durchgeführt. Sich wiederholende Bewegungen wie z. B. Produkttransfermechanismen, die viele Zyklen pro Minute haben können, müssten dann typischerweise motorisiert werden. Sie sind ein Teil eines Prozesses, den die Maschine durchführt. igus bietet hierbei für beide Antriebsoptionen eine Lösung.

Noch eine abschließende Frage: Wie kann ein Kunde noch mehr über die dryspin Gewindetriebe erfahren?

Antwort: Auf jede Art und Weise, die für den Kunden am angenehmsten ist. Wir haben viele Möglichkeiten, um bei einer Anwendung zu helfen oder einfach die Produkte zu präsentieren. Dies kann persönlich, virtuell oder per Telefon sein. Wir haben ein Team von Ingenieuren und lokalen Kollegen bei den Kunden vor Ort, die bei der Anwendung helfen und beraten. Gerne können auch verschiedene digitale Plattformen genutzt werden, um weitere Informationen über die dryspin Gewindetechnik zu erhalten. Von unseren bereits erwähnten Tools, wie dem Expertensystem oder dem Konfigurator für Gewindespindeln, über weitere Blogartikel und FAQs, bis hin zu unterschiedlichsten Youtube-Videos. Für mich geht nichts über den persönlichen Kontakt. Wenn also Unterstützung bei allem was mit Gewindetrieben zu tun hat benötigt wird, stehe ich zur Verfügung.