Linearführungen sorgen für eine reibungslose und präzise Positionierung

Ingenieure haben eine verwirrende Auswahl an Linearführungen. Sind für die Anwendung Rundschienen oder Profilschienen erforderlich? Sollen die Slider auf Gleitlagern oder Kugellagern laufen?

Bei der Spezifikation von Linearführungen sind viele Variablen zu berücksichtigen. Zu diesen Variablen gehören Belastung, Genauigkeit, Steifigkeit, Laufruhe, Geschwindigkeit, Beschleunigung, Verzögerung, Verfahrweg, Hüllkurve, Umgebung, Arbeitszyklus, Lebenserwartung, Installation und Wartung. Auch das zu bewegende Produkt ist wichtig. Beispielsweise eignet sich ein Gleitlager aus einem selbstschmierenden Polymer gut für Anwendungen im Lebensmittelbereich, da es der Reinigung standhält und die Lebensmittel nicht verunreinigt.

Von diesen Variablen ist die Belastung die wichtigste. Bei der Spezifikation eines Leitfadens möchten Ingenieure die tatsächliche Last angeben, nicht die Last zuzüglich eines Sicherheitsfaktors. Sie müssen auch die Abmessungen der Last mitteilen, die bestimmen, wie viele Schienen und Gleiter zum Tragen der Last erforderlich sind.

Die Kenntnis der Belastung hilft bei der Auswahl der Lager. Gleitlager erfordern zum Bewegen mehr Kraft als Kugellager und sind daher auf die Aufnahme kleiner Lasten beschränkt. Sie eignen sich gut für Anwendungen mit kurzen Hüben und hohen Zyklen. Kugellager eignen sich gut für Langhub- und Hochgeschwindigkeitsanwendungen. Rollen verteilen die Last auf eine größere Kontaktfläche als Kugellager, sodass sie schwerere Lasten tragen können.

Bei der Wahl zwischen Rundschienen oder Profilen ist die Belastung zwar wichtig, aber nicht der einzige Faktor. Profilschienen sind oben und unten flach. Die Seiten sind konkav mit kugelförmigen Laufringen, auf denen die Lager rollen. Dadurch wird die Schiene versteift und die Führung kann schwere Lasten bewältigen. Rundschienen können mit Endstützen, durchgehender Stütze oder ohne Stütze montiert werden. Sie sind glatter und fehlerverzeihender als Profilschienen, aber nicht so genau. Profilschienen sind steifer und präziser als Rundschienen und widerstandsfähiger gegen Wankmomente. Allerdings müssen die Profile auf einer sehr ebenen Fläche mit geraden Bezugskanten montiert werden, damit keine induzierten Belastungen auf die Schlitten einwirken.

Die Reiselänge ist ein weiterer Gesichtspunkt. Ist eine Standardlänge verfügbar, die Ihren Anforderungen entspricht? Wenn nicht, eignen sich einige Schienen besser für Stoßverbindungen als andere. Ebenso kann der Umschlag bestimmen, welche Anleitung verwendet werden soll. Wenn Sie beispielsweise 2 Fuß Montagefläche und 4 Fuß zum Bewegen haben, benötigen Sie eine Teleskopschiene.

Ein weiterer zu berücksichtigender Faktor ist die Umgebung. Sind die Führungen Schmutz oder Verunreinigungen ausgesetzt? Müssen sie gewaschen oder desinfiziert werden? Polymerlager sind beispielsweise nur begrenzt in der Lage, Temperaturen über 300 F zu widerstehen, während Stahllager Temperaturen von 500 F ausgesetzt sein können. Wenn die Führungen im Vakuum verwendet werden, ist Ausgasung ein Problem. Für Reinräume können die Schienen mit Armaloy, schwarzem Oxid oder chemisch Nickel beschichtet werden.

Präzision ist eine Variable, die Ingenieure oft überbewerten. Linearführungen zum Öffnen und Schließen von Türen an einer Werkzeugmaschine müssen nicht so steif und präzise sein wie Führungen zur Positionierung von Sensoren in einer medizinischen Bildgebungsanwendung.

Das hochpräzise lineare Kugelschienensystem (BSHP) von Bosch Rexroth wurde für Hochleistungsanwendungen entwickelt. BSHP-Kugelschienen wurden ursprünglich für Hochleistungsanwendungen in Werkzeugmaschinen entwickelt und sind mit vielen Optionen erhältlich, z. B. Laufblöcken mit Hochgeschwindigkeits-Keramikkugeln und komplett aus Edelstahl mit FDA-zertifizierten Kunststoffen.

Das Basis-Kugelschienensystem des Unternehmens, BSCL, übernimmt die Rolle für Anwendungen, die Linearlager im mittleren Leistungsbereich erfordern. BSCL-Kugelschienen sind in sechs Größen, sechs Führungswagentypen, drei Vorspannungsklassen und drei Genauigkeitsklassen erhältlich.

Führungsblöcke und Schienen sind innerhalb der BSHP- oder BSCL-Familien frei kombinierbar, was die Überlegungen zu Design, Lagerhaltung und Unterstützung vereinfacht. Schon früh in der Entwurfsphase können Konstrukteure den Einsatz mittel- oder hochleistungsfähiger Kugelschienenführungen von Bosch einplanen, da deren Gesamtabmessungen gleich sind.

Das Miniatur-Kugelschienensystem von Bosch wurde speziell für Präzisionsanwendungen – wie die Montage optischer, elektronischer oder medizinischer Geräte – entwickelt, die äußerst kompakte Linearführungen mit hoher Tragfähigkeit erfordern. Die Führungsschienen sind in allen vier Lastangriffsrichtungen gleich belastbar.

Die Rollenschienensysteme (RSHP) von Bosch ermöglichen den reibungslosen Transport extrem schwerer Lasten mit optimaler Präzision und Steifigkeit, was für anspruchsvolle Werkzeugmaschinen- und industrielle Automatisierungsumgebungen unerlässlich ist. Diese robusten Schienen bieten verschiedene Optionen für die Abdichtung und Schmierung, um die Betriebszeit zu maximieren.

Die Tychoway-Linearrollenlager von Bosch sorgen für extrem geringe Reibung und hohe Belastbarkeit. Sie gewährleisten eine genaue Positionierung in Maschinenschlitten, indem sie das Stick-Slip-Phänomen praktisch eliminieren.

Das integrierte Messsystem (IMS) von Bosch Rexroth ist ein linearer Encoder, der sich nahtlos in seine Profilschienensysteme (Kugel oder Rolle) integrieren lässt und eine exakte lineare Positionsrückmeldung liefert.

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