Profilschienenführung Teil 2: Auswahl der geeigneten Führung

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Der Einsatzbereich bestimmt die erforderliche Genauigkeit

Aus den vorangegangenen Ergebnissen lässt sich schließlich die nominelle Lebensdauer berechnen. Sie ist definiert als die mit 90 Prozent Erlebenswahrscheinlichkeit erreichbare rechnerische Lebensdauer der Führungen. Ist eine höhere Wahrscheinlichkeit erwünscht, wird die nominelle Lebensdauer mit dem Lebensdauerbeiwert multipliziert. Treten hohe Belastungen der Führungswagen auf, so ist zusätzlich die statisch äquivalente Lagerbelastung zu ermitteln. Sie darf die statische Tragzahl nicht überschreiten und fließt letztendlich in die Berechnung der statischen Tragsicherheit ein. Damit sollen unzulässige Belastungen der Wälzkörper und Laufbahnen vermieden werden.

Ausführliche Formeln sowie weitere Hinweise zu allen Berechnungen sind im „Handbuch Lineartechnik“ beschrieben. Sollten die geforderten Lebensdauerwerte in den einzelnen Rechenabschnitten nicht erreicht werden, müssen entsprechend andere Profilschienenführungen (Wälzkörpertyp, Baugröße, Baulänge) ausgewählt werden.

Genauigkeit der Führungen mit Führungswägen abstimmen

Sind die Lebensdaueranforderungen erfüllt, sollte abhängig vom Einsatzbereich die Genauigkeitsklasse der Führung bestimmt werden (Bild 4). Aufgrund der Präzisionsfertigung des Herstellers kann ein Führungswagen auf allen Rexroth-Führungsschienen der gleichen Baugröße eingesetzt werden. Dies gilt umgekehrt ebenso für den Einsatz verschiedener Führungswagenbauformen auf einer Führungsschiene. Die Führungswagen können somit unabhängig voneinander bestellt und miteinander kombiniert werden. Bei kleinen Führungswagenabständen empfiehlt Rexroth, die Führungswagen mit höherer Genauigkeitsklasse als die Führungsschiene auszuwählen, da hier die Toleranzen hinsichtlich der möglichen Vorspannung von Systemen mit mehreren Führungswagen dominieren. Umgekehrt ist es wirtschaftlicher, bei größeren Führungswagenabständen Führungsschienen zu wählen, deren Genauigkeit höher ist als die der Führungswagen.

Ebenso von Bedeutung ist die geometrische Ablaufgenauigkeit (Bild 5), die von der Wälzkörperbewegung im Umlauf sowie der Führungsschiene beeinflusst wird. Die Wälzkörperpulsation, geometrische Schwächen der Anschlusskonstruktion und auch Welligkeiten aufgrund der lokalen Verformungen nach dem Verschrauben der Führungsschienen führen zu räumlichen Mikrobewegungen der Führungswagen. Um diese Ablaufgenauigkeit zu optimieren, bieten sich unter Anderem die Verwendung von Führungswagen der Hochpräzisionsausführung oder der Einsatz längerer Führungswagen an.

Berechnungsservice erleichtert Auswahl und Bestellung

Sind alle Elemente ausgewählt, wird abschließend die Peripherie der Linearführung festgelegt. Abhängig von den Betriebsbedingungen, wie Belastung, Temperatur oder Kühlschmiermittel-Beaufschlagung, muss zunächst der geeignete Schmierstoff gewählt werden. Dies ist die Basis zum Festlegen der Nachschmiermengen und -intervallen. Zum Schutz vor schädigenden Fremdpartikeln bietet Rexroth ein breites Spektrum an Dichtsystemen an, auf die bereits im ersten Teil eingegangen wurde. Je nach Umgebungsbedingungen können Komponenten mit entsprechendem Korrosionsschutz gewählt werden. Weitere Zusatzfunktionen, wie Bremselemente, Zahnstangenantriebe oder ein integriertes Längenmesssystem, komplettieren nun die Führungseinheit. Jetzt liegen alle benötigten Angaben vor, um die Bestellung durchzuführen.

Um dem Kunden die Auswahl seiner Profilschienenführungen zu erleichtern, bietet Rexroth mit dem „Linear Motion Designer“ einen Berechnungsservice zur Lebensdauerberechnung an. Hierfür müssen lediglich die Betriebsbedingungen festgelegt werden, denn das Programm deckt das komplette Rexroth-Spektrum an Rollen-, Kugel-, Miniatur-Kugelschienen- sowie eLINE-Kugelschienenführungen ab. So kann der Konstrukteur auf eine bedienungsfreundliche Weise die Auslegung der Lineartechnik auch selbst durchführen. Der Linear Motion Designer 1.0 berücksichtigt eine Vielzahl von Varianten bzw. Applikationen beginnend bei einer Schiene mit einem Führungswagen bis hin zu zwei Schienen mit acht Führungswagen. Für drei dieser Varianten ist zusätzlich eine Verlagerungsberechnung integriert. Außerdem wird direkt bei der Berechnung eine entsprechende Visualisierung erzeugt. Rexroth stellt das Berechnungsprogramm für das Betriebssystem Windows dem Kunden kostenfrei auf CD-ROM zur Verfügung.

* Stefanie Michel ist Redakteurin der konstruktionspraxis

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