Was ist eine schwimmende Verbindung?
Schwimmende Verbindungen sind Verbindungen, die Exzentrizität und Winkelversatz zwischen den Bauteilen zulassen. Exzentrizität und Winkelversatz können durch das Gleiten der inneren Kugelstruktur und des Halters, der die Kugel abdeckt, aufgefangen werden.
Sie werden hauptsächlich zur Verbindung von Zylindern, die Linearantriebe sind, mit Führungsschienen und anderen linear beweglichen Teilen verwendet.
Obwohl die Grundstruktur mit der eines Kugelgelenks identisch ist, sind schwimmende Verbindungen keine Dreh- oder Schwingungsgelenke und können nicht zur Übertragung von Dreh- oder Schwingungsbewegungen verwendet werden.
Anwendungen von schwimmenden Verbindungen
Schwimmende Verbindungen werden hauptsächlich zur Verbindung von linearen Aktuatoren, wie z. B. druckluft- oder strombetriebenen Zylindern, mit linear beweglichen Teilen wie Führungsschienen verwendet.
Die Verwendung eines linearen Aktuators für linear bewegte Teile ermöglicht die Kraftübertragung ohne Änderung der Kraftrichtung, aber wenn beide Teile nicht mit hoher Präzision zusammengebaut werden, kann aufgrund von Exzentrizität oder Fehlausrichtung eine große Widerstandskraft erzeugt oder der Zylinder beschädigt werden.
Bei der Verwendung von schwimmenden Verbindungen hingegen können Exzentrizität und Ausrichtungsfehler toleriert werden, wodurch die Notwendigkeit der Parallelität und Ausrichtung entfällt und die Konstruktion eines linearen Bewegungssystems erleichtert wird.
Funktionsweise der schwimmenden Verbindungen
Schwimmende Verbindungen bestehen aus einer Kugel, einem Halter, der die Kugel hält, und einer Schraube oder Mutter, die sie mit dem Bauteil verbindet. Aufgrund physikalischer Zwänge muss mehr als die Hälfte der Kugeloberfläche von der Halterung abgedeckt werden, um die Kugel zu halten, was auch die zulässige Winkelauslenkung begrenzt.
Typische schwimmende Verbindungen sind auf eine zulässige Exzentrizität von etwa 5 ° eingestellt und wenn die Exzentrizität um mehr als diesen Wert multipliziert wird, erhöht sich der Widerstand oder das Gelenk bricht. Wie oben beschrieben, vereinfachen die Exzentrizitäts- und Winkelverlagerungswerte nur die Arbeit des Ausrichtens der Parallelität und der Zentrierung beim Zusammenbau und ermöglichen keine Übertragung zwischen Bauteilen mit sehr unterschiedlichen Zentrierrichtungen, wie z. B. Kugel- und Kreuzgelenken.
Außerdem kann es bei großen Stoßkräften zu einem Versagen aufgrund einer Beschädigung der Kugel oder des Halters kommen, so dass für die Zylinder Produkte mit Luft- oder Gummipuffern verwendet werden müssen oder sie mit einem externen Stoßdämpfer oder einem anderen stoßdämpfenden Mechanismus ausgestattet sein müssen.