Lineartechnik Rollen oder Gleiten – Worauf kommt es an?

Autor / Redakteur: Dipl.-Ing. Stefan Niermann / Karl-Ullrich Höltkemeier

Der Markt für Linearlagertechnik bietet eine große Produktvielfalt. Die Produkte basieren auf zwei gänzlich unterschiedlichen technischen Prinzipien – der Roll- und der Gleitreibung. Teil 2: Um die am besten passende Lösung zu finden, lohnt es sich die jeweiligen Vor- und Nachteile genau unter die Lupe zu nehmen.

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Gleiten vs. Rollen: Höhere statische Lasten, Unempfindlichkeit gegen Stöße und Schmierfreiheit (bei Kunststoffgleitlagern) sprechen für gleitende Lösungen, niedrigere Reibwerte und höhere Präzision für rollende Linearlager. (Bilder: igus)
Gleiten vs. Rollen: Höhere statische Lasten, Unempfindlichkeit gegen Stöße und Schmierfreiheit (bei Kunststoffgleitlagern) sprechen für gleitende Lösungen, niedrigere Reibwerte und höhere Präzision für rollende Linearlager. (Bilder: igus)

Ob gleitende oder rollende Linearlager, beide Konzepte verfolgen ein gemeinsames Ziel: die schnelle geradlinige Bewegung von Maschinenkomponenten von einer Stelle zur anderen. Der Unterschied besteht darin, ob gleitende oder rollende Elemente die Kräfte übertragen. Es ist also eine Frage des Einsatzzwecks bzw. der genauen Bedingungen, welche Lösung am Besten geeignet ist.

Die passende Auswahl von Linearlagern hängt unter anderem von den auftretenden Lasten, Geschwindigkeiten, Beschleunigungen und Hubwegen ab. Aber vor allem die Umgebungsbedingungen - Temperaturen, Flüssigkeiten, Staub oder grober Schmutz und die Zugänglichkeit, Wartungspläne oder die heutzutage vielfach geforderte Öl- und Fettfreiheit - bestimmen die Wahlmöglichkeiten des Konstrukteurs. Eine genaue Kenntnis und die angemessene Berücksichtigung all dieser Faktoren entscheidet darüber, welche Art der linearen Führung sich im konkreten Fall am Besten eignet.

Worauf kommt es an?

Neben der bewussten Auswahl anhand der grundsätzlichen Unterschiede zwischen Lineargleitführungen und den Varianten mit Kugeln oder Rollen ist es von entscheidender Bedeutung, die spezifischen Produkteigenschaften anhand der Anforderungen des jewei- ligen Anwendungsbereichs zu prüfen. Dazu zählen vor allem das Lagerspiel, Gewicht, Geschwindigkeit und Beschleunigung, Hublängen, der Einfluss von Schmutz und die Geräuschentwicklung.

Lagerspiel

Hier punkten Wälzführungen aktuell noch am deutlichsten. Laut Herstellerangaben liegt das Lagerspiel, das durch präzise Fertigung und die aufgebrachte Vorspannung erreicht wird, bei 0,01 mm bis 0,003 mm. Gleitführungen müssen, damit sie keine unerwünschte Bremswirkung erzeugen, ein Mindestspiel haben. Je nach gewählter Konfiguration liegt es deutlich höher als bei Wälzlagerungen.

Das klassische Polymer-Gleitlager kann mit 0,02 mm Lagerspiel aufwarten. Bei einfachen Versionen und größeren Durchmessern müssen gegebenenfalls auch 0,15 mm Lagerspiel akzeptiert werden. Damit ist der Einsatz von Gleitlagern in hochpräzisen Anwendungen wie der CNC-Bearbeitung, der Werkzeugindustrie sowie der Bestückung von Leiterplatten nicht uneingeschränkt zu empfehlen.

In Bereichen die weniger Präzision benötigen, können andere spezifische Eigenschaften des Gleitlagers den Ausschlag geben. (Gewicht)

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