すぐに設置でき、弾力性に富む
Bornemann-Gewindetechnik社は、25年以上にわたり、ほぼすべての産業分野向けのねじスピンドルとナットを製造してきました。主な生産品目は、鉄道車両用リフティングシステム、劇場や舞台の建設、特殊機械の建設に使用されるような頑丈なリフティングシステム用のスピンドルとナットセットで構成される、すぐに取り付け可能な台形スクリュードライブの製造です。
高荷重下で1平方ミリメートル当たり20ニュートン以上の面圧を達成し、非常に低い周速度で作動するスクリュージャッキでは、ねじ山形状の荷重を受ける側面の常時潤滑が絶対不可欠です。潤滑が不十分だと、摩耗の増加、過度の発熱、さらに望ましくないスティック・スリップ効果を引き起こすからです。
スティック・スリップ効果
スティック・スリップ効果（棒滑り効果とも呼ばれる）は、互いに動いている固体物体がギクシャクと滑ることを説明する。この効果は、静止摩擦が滑り摩擦よりも大きい場合に常に発生する。トライボロジーシステムによっては、共振面からノイズとして放出される振動の励起につながる。この効果は通常、摩擦相手が中間体または潤滑剤によって互いに分離されるとすぐに消失する。スティック・スリップ効果は、一般的に技術用途では望ましくない。この効果による悪影響は、ベアリング、リニア技術におけるガイド、リフティング技術におけるネジスピンドルなどで見られます。ドアのきしみ音、コーナリング時の鉄道のキーキー音、車の窓のワイパーのガタガタ音などは、この効果によるよく知られた結果です。
クルーバー・ルブリケーション・アプリケーション・エンジニアリング・マネージャー、ラルフ・ヴュルテレ氏：「特にヘビーデューティ・リフティング・システムでは、不適切な潤滑剤は容易に潤滑不良を引き起こし、摩耗を増大させ、その結果、システムの早期故障につながります。」 故障の原因は、多くの場合、スピンドル自体の設計にあります。ねじ山形状の軸受面に潤滑ポケットがないため、ナット山形状が表面荷重の高いスピンドル上を摺動しても、塗布された潤滑油が残りません。潤滑剤がフランクから押し出されるか、ナットの前に押し出される。どちらの場合も、潤滑油膜が破壊され、温度上昇とスティックスリップ現象が発生し、時には耳をつんざくような騒音が発生し、後にねじ駆動部の破壊につながる。
回転しているのか、転がっているのか、渦を巻いているのか？
リードスクリューは、さまざまな製造工程で製造することができる。ねじ切り加工とねじ切りフライス加工は、経済的な理由から、これらのねじ駆動装置に使用されることはほとんどない工程ですが、ねじ転造またはねじ転造は、チップレス冷間成形によってねじ付きスピンドルを製造するために使用されます。この製造工程は非常に経済的ですが、工具と段取りコストが非常に高いため、通常は大規模なシリーズでしか使用できません。さらに、転造ねじスピンドルは、ねじ山形状表面が絶対的に明るいため、潤滑油膜の破損が起こりやすい。転造台形ねじは、スタンプ研磨またはプレス研磨の変形プロセスにより、ねじ山形状表面の品質が過度に高くなり、潤滑ポケットも不足する。このため、前述のスティック・スリップ現象や、スピンドルとナット間の潤滑油膜切れを引き起こす可能性がある。
頻繁に引用される、転造ねじスピンドルの寿命が長いという議論も確認できません。Wirths-Werres社は、耐久試験でその証拠を示しました。Wirths-Werres社の設計エンジニアであるクリスチャン・ザーン氏は、「何時間も運転した後でも、旋削加工されたねじ切りスピンドルは摩耗の兆候がほとんど見られませんでした」と説明しています。クリスチャン・ツァーン氏によると、ワーリング加工によって生じる材料の応力は、しばしばコストのかかる再加工にもつながる。ワーリング加工では、スピンドルねじ製造用のワーリング工具は、プロファイル工具一式を備えた駆動ワーリングリングで構成されています。加工中、ワークピースはこの工具リング内で回転するため、いわゆるエンベロープカットで機能する。
エンベロープカットは、外径の切り屑厚みと切り屑深さを0として開始し、計算された切り屑厚みと切り屑深さ、またはねじ深さまで連続的に増加した後、ワークピースを再び0で終了します。これにより、非常に滑らかな表面を持つ非常にソフトな切削が実現します。工具セットは、断続切削で次々と加工する複数の個々の切れ刃から構成されるため、切削の間にワーク表面に微視的な小さな断続が生じ、潤滑ポケットであるEエリアに多角形の凹面が形成される。
これらの潤滑ポケットは、多角形の谷部でねじ山形状の軸受側面が受ける高い表面荷重によって潤滑剤が接触したり変位したりすることがないため、ワーリング加工されたリードスクリュの良好な潤滑膜特性を保証します。製造工程の比較の結果、ねじ山形材の転造と研削は、多くの用途に推奨される近代的な製造工程であるが、スクリュー・ジャッキ・システム用の台形ねじの使用には、Bornemann Gewindetechnikが使用するワーリング工程を優先すべきであると言える。