Welche Linearsysteme gibt es?
Linearführungen dienen zum Bewegen einer Last entlang einer bestimmten, geraden Strecke. Sie unterscheiden sich damit von Radialführungen, welche die Last entlang eines Kreisbogens führen.
Linearsysteme zeichnen sich dadurch aus, dass sie wiederholgenau translative, also in beide Bewegungsrichtungen gleichförmige, Bewegungen durchführen. Aufgrund des begrenzten Bewegungsspielraums sind Linearsysteme in der Industrie "gleichmäßig beschleunigt".
Linearführungen werden in Gleitschienenführung oder in Rollenschienenführung unterschieden. Gleitschienenführungen bestehen aus wenigen Bauteilen und arbeiten nach einer Einlaufzeit sehr zuverlässig und langlebig. Sie haben bei Energieausfall selbstbremsende Eigenschaften, was ihren Betrieb sehr sicher macht.
Rollenschienen-Linearsysteme haben eine geringere Reibung und benötigen entsprechend kleinere Vorschubkräfte. Vor allem die Überwindung des Ruhemoments mit dem folgenden Stoßimpuls ist bei industriellen Rollenschienen-Linearsystemen vernachlässigbar gering. Im Gegensatz zu der Gleitschienenführung hat die Rollschienenführung gute Notlaufeigenschaften. Bei einem Energieausfall führt die Rollschienenführung eine Bewegung zu Ende, bevor sie stoppt. Das kann, je nach Anwendungsfall, vorteilhaft und gewünscht sein.
Anwendungsbereiche für Linearsysteme
Linearsysteme kommen innerhalb von Maschinen und zum Produkttransport innerhalb einer Anlage oder des Betriebs zum Einsatz.Linearsysteme lassen sich zu Führungssystemen kombinieren, die Bewegungen im dreidimensionalen Raum ermöglichen. Sie eignen sich damit für folgende Einsatzgebiete:
- Pick-and-Place-Systeme für Bearbeitungs- oder Verpackungsmaschinen
- Werkzeugführung zur Produktbearbeitung (z. B. CNC-Fräsen)- Schiebetüren, Klappen und Luken- Positioniersysteme für präzises Werkstückhandling
Neben den dreidimensionalen Anwendungen finden Linearsysteme auch erfolgreich in ein- oder zweidimensionaler Werkzeug- oder Werkstückführung Verwendung. Die Anwendungsgebiete sind umfangreich. In jedem Fall ist die präzise Bewegung entlang einer definierten Strecke das hervorstechende Merkmal von jedem Linearsystem.
Warum sind Linearsysteme wichtig/vorteilhaft?
Linearsysteme gewährleisten den Transport eines Werkzeugs oder eines Werkstücks entlang einer definierten Wegstrecke bis zu einem festgelegten Punkt. Gleichgültig, ob es sich um eine rein manuelle Rollenbahn mit Sperre oder um einen programmierten Zahnstangenantrieb mit Inkrementalgeber handelt, das Ergebnis ist immer das gleiche: Die Bewegung wird wiederholgenau in einer gleichbleibenden Präzision durchgeführt. Das macht automatisierte Fertigungs- und Transportlösungen überhaupt erst möglich.
Gleitführungen und Wälzführungen
Gleitführungen sind preiswerte, einfache Linearsysteme mit einer hohen Zuverlässigkeit. Sie haben selbstreinigende und selbstbremsende Eigenschaften. Gleitführungen benötigen etwas Einlaufzeit, damit sich Schuh und Schiene aufeinander einschleifen können. Nach der Einlaufzeit funktionieren Gleitführungen dauerhaft mit einer gleichbleibend zuverlässigen Präzision.
Wälzführungen
Wälzführungen verwenden Kugelumlaufsysteme oder Rollenbahnen für die Bewegung der Last entlang der gewünschten Bahn. Sie sind kleinteiliger, teurer und verschleißanfälliger als Gleitführungen. Dafür haben sie einen geringeren Reibwert und können eine gleichförmigere Bewegung gewährleisten.
Wälzführungen neigen zum Verschmutzen. Partikel oder Fasern können die Rollen bzw. Kugeln blockieren. Dann steigt die Reibung stark an und die Gleichförmigkeit der Bewegung leidet. Es empfiehlt sich daher, sie regelmäßig zu reinigen und abzuschmieren.
Moderne Gleitschuhe mit Mikro-Kugelumlauflenkungen verbinden die Vorteile von Gleit- und Wälzführungen. Sie verwenden umfassende, formschlüssige Gleitelemente. In ihrem Inneren sind kleine, umlaufende Kugeln in geschlossenen Käfigen eingebracht. Diese reduzieren die Reibung auf ein absolutes Minimum. Beidseitig angebrachte Schmiernippel dienen zum Abschmieren und zum Reinigen der Wälzführung. Beim Einpressen von neuem Schmierfett werden Schmutzpartikel herausgepresst. Das gewährleistet den zuverlässigen Betrieb der Wälzlagerführung und eine hohe Lebensdauer.
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