Linearführungen mit Rollen: Eigenschaften und Einsatzgebiete

Bei der Entscheidung, welche Linearführung die richtige ist, müssen alle Aspekte der Anwendung sorgfältig analysiert werden.

Klar ist, dass Parameter wie die zu bewegende Last, die Dynamik, die zu gewährleistende Präzision oder der Schutz vor Schmutz und Verunreinigungen von grundlegender Bedeutung für die Wahl der linearen Führungen sind. Aber auch die Fähigkeit, Ungenauigkeiten der Montageflächen auszugleichen, kann in vielen Anwendungen nicht nur bezüglich Leistung und Lebensdauer, sondern vor allem auch hinsichtlich der Vereinfachung des Projekts sowie der Reduzierung der Anwendungskosten einen Unterschied machen.

Linearführungen mit Rollen zeichnen sich durch besondere Features aus und bieten daher in bestimmten Umgebungsbedingungen Vorteile. 

Wann sollte eine Linearführung mit Rollen gewählt werden?

Gestaltungsfreiheit und Montageungenauigkeiten

Die erste Frage, die sich Konstrukteure bei der Beurteilung einer Anwendung stellen sollten, ist die nach der Beschaffenheit der Montageflächen.

Sind die Strukturen nicht ausreichend eben, gerade, parallel und starr, ist es ratsam, eine Linearführung zu nutzen, die in der Lage ist, mit derartigen Ungenauigkeiten umzugehen.

So lassen sich zusätzliche Kosten, aufwendige Nachbearbeitungen und komplexe Ausrichtungsvorgänge vermeiden. 

Beispiele, bei denen Ungenauigkeiten der Montageflächen schnell zur Herausforderung werden können, gibt es reichlich.

Im Bereich Industrieautomation sind das unter anderem Anwendungen wie Verpackungsmaschinen, verkettete Systeme oder Maschinenschutztüren.

Aber auch viele Außenanwendungen, unter anderem in Spezial- und Schienenfahrzeugen, oder Automatisierungsaufgaben im Bereich Medizintechnik gehören dazu.

Linearführungen mit Rollen können Fehlausrichtungen in der Größenordnung von Millimetern sowohl in Bezug auf Parallelität als auch Ebenheit ausgleichen – und zwar ganz ohne konstruktive Maßnahmen.

Das vereinfacht die Entwicklung, verkürzt die Montagezeit, reduziert Fertigungskosten und sorgt für eine hohe Flexibilität.

Darüber hinaus können mit rollengeführten Systemen hohe Dynamiken realisiert werden und im Vergleich zu kugelgeführten Ausführungen ist die Geräuschentwicklung deutlich geringer. 

Verschmutzte Umgebungen

Aufgrund des großen Durchmessers der Wälzkörper können Rollenführungen mit Schmutz besser umgehen als kugelgeführte Systeme.

Hinzu kommt die Möglichkeit, die Laufbahnen mit Abstreifern und Längsdichtungen vor dem Eindringen von Schmutzpartikeln zu schützen.

Das ist vor allem für den Einsatz in Umgebungen, in denen viel Staub, Späne, Bearbeitungsrückstände und/oder allgemeine Verunreinigungen auftreten, interessant.

Korrosive Arbeitsumgebungen

Ist die Anwendung korrosiven Einflüssen wie Feuchtigkeit, Säure oder basische Substanzen ausgesetzt, sind korrosionsbeständige Oberflächenbeschichtungen ein Muss.

Daher ist es wichtig, dass vom Lineartechnikanbieter entsprechende Optionen zur Verfügung gestellt werden können.

Wirksame Maßnahmen sind unter anderem passivierte elektrolytische Verzinkungen oder chemische Vernickelungen.

Geräuscharme Bewegung

Auch in Industrieumgebungen wird dem Thema Lärmbelastung immer mehr Aufmerksamkeit geschenkt.

Linearführungen mit Rollen, insbesondere solche mit geschliffenen Laufbahnen, gewährleisten eine gleichmäßige und damit geräuscharme Bewegung – perfekt zur Reduzierung von Lärmbelastungen.

In anderen Anwendungen, beispielsweise Medizintechnik, Einzelhandel oder Flugzeugkabinen, ist ein leiser Lauf nicht nur von Vorteil, sondern gar unverzichtbar und gleichbedeutend mit hoher Qualität.

Exkurs Wälzlager: Von Leonardo da Vinci bis heute

Zu den frühesten Beispielen für Wälzlager zählen die Skizzen von Leonardo da Vinci.

Das italienische Genie wusste um die Eigenschaft kugelförmiger Elemente, Reibungskräfte zwischen einem beweglichen und einem festen Teil zu reduzieren, und gilt als Erfinder des Kugellagers. 

Das erste Patent für Kugellager wurde 1794 von Philip Vaughan eingereicht.

Vaughan war ein Erfinder und Kutschwagenkonstrukteur aus Wales und entwickelte die erste gelagerte Achseinheit.

Die vorher verwendeten Achsen an Kutschen nutzten sich durch Reibung schnell ab.

Dank der Kugellager von Vaughan konnte der direkte Kontakt zwischen Achse und Aufhängung verhindert werden, was sich positiv auf die Lebensdauer auswirkte.

Ein weiteres Patent meldete der Pariser Fahrradmechaniker Jules Suriray am 3. August 1869 an. Dieses Lager war auch in dem Rad eingebaut, das im November 1869 die erste Ausgabe des Rennens Paris-Rouen gewann.

Die Entwicklung und Industrialisierung der heutigen Lager erfolgte ab Ende des 19. Jahrhunderts auch dank des Beitrags von Henry Timken, der 1899 die Timken Company gründete. 

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