Gelenkköpfe / PHSC□, PHS□, PHSS□ / Innengewinde, Außengewinde / wartungsfrei

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Technische Zeichnung von Gelenkköpfen / Gelenklagern

Verfügbare Dimensionen und Toleranzen finden Sie unter dem Reiter Weitere Informationen.

Basiseigenschaften von Gelenkköpfen / Gelenklagern (z.B. Werkstoff, Härte, Beschichtung, Toleranz)

Weitere Spezifikationen finden Sie unter dem Reiter Weitere Informationen.

Zusammensetzung eines Produktcodes von Gelenkköpfen / Gelenklagern

Generelle Informationen zu Gelenkköpfen / Gelenklagern

Auswahldetails von Gelenkköpfen / Gelenklagern

- Ausführung: Gelenkköpfe, Gelenklager
- Ausführung-Gelenkkopf: Radialgelenk, Winkelgelenk, Axialgelenk, Flanschausführung, mit 4 Bohrungen
- Werkstoff-Grundkörper: Stahl, Edelstahl, Aluminium, hochfeste Zinklegierung
- Werkstoff-Führungsbuchse: spezielle Kupferlegierung, Kunststoff
- Kugelmaterial: Stahl, Edelstahl
- Gewindegröße: M3 bis M22
- Innendurchmesser: 3 bis 30 mm
- Gewindeart: Außengewinde, Innengewinde
- Gewinderichtung: Rechtsgewinde, Linksgewinde
- Zulässiger Neigungswinkel: 17, 25, 30 und 40 Grad

Grundlagen / Beschreibung von Gelenkköpfen und Gelenklagern

Ein Gelenkkopf ist ein mechanisches Element, das häufig in Bewegungssystemen wie zum Beispiel in mechanischen Verbindungen in der Robotik oder im Maschinenbau verwendet wird. Er besteht in der Regel aus einem Stangenkopf mit Gewindeschaft und einem integrierten Gelenklager. Der Gewindeschaft ermöglicht die Verbindung mit anderen Bauteilen und ist mit einem Innengewinde oder einem Außengewinde ausgestattet. Je nach Drehrichtung kann es sich um ein Linksgewinde oder ein Rechtsgewinde handeln.
Gelenklager sind Lagerkomponenten, die sofort montiert werden können. Sie setzen sich aus einem kugelförmigen Innenring und einem Außenring zusammen, die gegeneinander beweglich sind. Wenn sie mit einem Gehäuse kombiniert werden, bilden sie eine montagefertige Einheit - den sogenannten Gelenkkopf.

Funktion von Gelenkköpfen / Gelenklagern

Die primäre Funktion von einem Gelenkkopf oder Gelenklager besteht darin, eine bewegliche Verbindung zwischen zwei Bauteilen herzustellen. Aufgrund der sphärischen Gleitflächen ermöglichen Gelenkköpfe und Gelenklager sowohl Schwenkbewegungen als auch Kippbewegungen. Durch den möglichen Neigungswinkel kann ein Gelenkkopf bzw. ein Gelenklager eventuelle Fehlausrichtungen während Bewegungen ausgleichen.
Wie bereits erwähnt ermöglichen Gelenkköpfe, die oft als Kugelgelenke ausgebildet sind, eine flexible Verbindung zwischen zwei Teilen eines mechanischen Systems. Das charakteristische Merkmal eines Kugelgelenks ist seine Fähigkeit, eine Drehung um mehrere Achsen zu erlauben. Das Prinzip von Gelenkköpfen bzw. Kugelgelenken beruht auf der sogenannten Gleitlagerung. Gleitlagerung basiert auf dem direkten Kontakt und dem Gleiten der sich zueinander bewegenden Oberflächen. Man spricht daher auch von Gelenkköpfen mit Gleitlagerung.

Ausführung von Gelenkköpfen / Gelenklagern

Die Gelenkköpfe und Gelenklager werden in unterschiedlichen Ausführungen angeboten: Radialgelenk, Winkelgelenk und Axialgelenk. Radial-Gelenklager sind speziell für die Aufnahme und Übertragung radialer Lasten ausgelegt. Radiale Kräfte wirken senkrecht zur Achse des Gelenkkopfes. Radial-Gelenklager werden häufig in mechanischen Anwendungen eingesetzt, bei denen komplexe Bewegungen oder Ausrichtungen erforderlich sind, wie in Robotikarmen, wo sie unterschiedliche Bewegungsrichtungen und Belastungen verwalten müssen. Gelenkköpfe mit einem Axialgelenk sind so konstruiert, dass sie hauptsächlich axiale Belastungen (entlang ihrer Längsachse) aufnehmen. Sie sind ideal für Anwendungen, bei denen eine lineare Bewegung oder eine axiale Ausrichtung erforderlich ist. Im Gegensatz zu Axialgelenken werden die Kräfte bei Winkelgelenken in einem definierten Winkel weitergegeben.

Material von Gelenkköpfen / Gelenklagern

Die Auswahl des Materials für Gelenkköpfe und Gelenklager hängt stark von den spezifischen Anforderungen der Anwendung ab, einschließlich Belastbarkeit, Umgebungsbedingungen und Wartungsaspekten. Jedes Material bietet einzigartige Vorteile, die es für bestimmte Anwendungen besonders geeignet machen.

Stahl, zum Beispiel, ist bekannt für seine hohe Festigkeit und Haltbarkeit, was ihn ideal für Anwendungen macht, bei denen schwere Lasten und hohe Beanspruchungen vorherrschen. Obwohl Stahl anfällig für Korrosion sein kann, gewährleistet seine Robustheit eine lange Lebensdauer und eine gute Widerstandsfähigkeit gegen Verschleiß, besonders wenn er regelmäßig gewartet und entsprechend beschichtet wird.
Edelstahl hingegen bietet eine verbesserte Korrosionsbeständigkeit im Vergleich zu normalem Stahl. Dies macht ihn zu einer ausgezeichneten Wahl für Gelenkköpfe und Gelenklager, die in feuchten oder korrosiven Umgebungen eingesetzt werden. Die Korrosionsbeständigkeit von Edelstahl verringert auch den Wartungsaufwand und verbessert die Lebensdauer eines Gelenkkopfes oder Gelenklagers.
Aluminium wird vor allem wegen seines geringen Gewichts und seiner guten Korrosionsbeständigkeit verwendet. Es ist ideal für Anwendungen, bei denen eine geringe Masse wichtig ist. Gelenkköpfe und Gelenklager aus Aluminium bieten auch eine gute Beständigkeit gegen Umwelteinflüsse, obwohl sie möglicherweise nicht die gleiche Lasttragfähigkeit wie Edelstahl oder Stahl haben.
Hochfeste Zinklegierungen bieten eine gute Korrosionsbeständigkeit. Sie sind äußerst resistent gegen Reibverschweißung und Verschleiß, und sie zeichnen sich durch eine hohe Tragfähigkeit aus.

Schmierung und Wartung von Gelenkköpfen / Gelenklagern

Bei einem Gelenkkopf bzw. Gelenklager stehen die Oberflächen in direktem Kontakt und gleiten direkt aneinander. Dies sorgt für Reibung und eine erhöhte Abnutzung. Je besser der Gelenkkopf bzw. das Gelenklager eingelaufen ist, desto niedriger sind die Reibungswerte.
Es gibt wartungsfreie und wartungspflichtige Gelenkköpfe und Gelenklager. Wartungspflichtige Gelenkköpfe und Gelenklager benötigen eine regelmäßige Wartung, insbesondere Schmierung, um problemlos zu funktionieren. Durch ein periodisches Nachschmieren wird Reibung minimiert und Verschleiß reduziert. Die Wahl des Schmierstoffs sowie die Wirksamkeit der Schmierstoffverteilung werden dabei von der Art und der Richtung der Belastung, der Art der Gleitpaarung, der Gleitgeschwindigkeit, dem Schwenkwinkel und den Umgebungsbedingungen beeinflusst. Falls an einem Gelenkkopf nach längerer Nutzung Spiel festgestellt wird, sollte dieser ausgetauscht werden. Ein mögliches Spiel kann sich unter anderem bei einem Richtungswechsel anhand von Geräuschen bemerkbar machen.

Kriterien für die Auswahl von Gelenkköpfen / Gelenklagern

Bei der Auswahl von Gelenkköpfen und Gelenklagern sollten unterschiedliche Einflussfaktoren berücksichtigt werden, wie zum Beispiel Tragfähigkeit, Belastbarkeit, Bewegung und Umgebungsbedingungen.

- Tragfähigkeit: Die Tragfähigkeit bezieht sich auf die maximale Last, die der Gelenkkopf bzw. das Gelenklager aufnehmen kann, ohne Schaden zu nehmen. Die Größe muss ausreichend sein, um die erwarteten Lasten zu übertragen, einschließlich statischer Lasten. Größere Lager können in der Regel höhere Lasten übertragen.
- Belastbarkeit: Die Belastbarkeit bezieht sich nicht nur auf die Höhe, sondern auch auf die Art der Last. Dazu gehören radiale, axiale und kombinierte Belastungen. Der Gelenkkopf bzw. das Gelenklager muss entsprechend der Richtung und Art der wirkenden Kräfte gewählt werden.
- Bewegung: Die Art und der Bereich der Bewegung, die das Gelenklager unterstützen soll, beeinflussen ebenfalls seine Größe. Für Anwendungen, die einen großen Bewegungsumfang erfordern, könnten größere oder speziell gestaltete Lager notwendig sein, um eine effiziente Bewegungsfreiheit zu gewährleisten.
- Umgebungsbedingungen: Gelenkköpfe und Gelenklager kommen unter unterschiedlichen Betriebsbedingungen zum Einsatz. Sie müssen unter anderem Extremtemperaturen, Feuchtigkeit, Verschmutzung und Vibrationen standhalten können und dennoch einen sicheren und zuverlässigen Betrieb gewährleisten.

Anwendungsbeispiele für Gelenkköpfe / Gelenklager

Anwendungsbeispiel - Zentriermechanismus für Paletten

(1) Miniatur-Profilschienenführungen, (2/7/9/13) Achsbolzen, (3/8) Lagergehäuse, (4/5) Gelenkköpfe, (6) Kolbenstangenverlängerung, (10/11) Metallhülsen und Metallscheiben, (12) Gelenkarme, (14) Laufrollen, (15) Schnellsteckkupplungen, (16) Zugfedern, (17) Anker für Zugfedern

Anwendungsbeispiel - Positionierung und Ausrichtung eines Werkstücks

(1) Metallscheiben, (2) Passfedern, (3) Sicherungsringe, (4) Kugellager, (5) Lager-Adapterhülsen, (6/7/8) O-Ringe, (9) Fixierschrauben, (10) Anschlagbolzen, (11) Gelenkköpfe, (12) Gewindestifte

Anwendungsbeispiel - Zahnradantrieb zum Öffnen und Schließen eines Arms, Anschlags usw.

(1) Stirnzahnrad, (2) Rillenkugellager, (3) Lager-Adapterhülsen, (4) Wellenmuttern, (5) Fixierschrauben, (6) Anschlagbolzen, (7) Gelenkköpfe, (8) Sicherungsringe

Anwendungsbeispiel - Klemmung eines Werkstücks mit einer Blattfeder

(1) Kompaktzylinder, (2) Durchflussregelventile, (3) Zylindersensoren, (4) Gelenkköpfe, (5/6/7) Scharnierlagerböcke, (8) Gleitlagerbuchsen, (9) Scharnierbolzen, (10) Kurvenrollen, (11/12/13) Zylinderschrauben

Industrie Anwendungen

3D-Drucker Industrie

Automobilindustrie

Pharmaindustrie

Verpackungsindustrie