Normalien Vorgespannte, spielfreie Wälzführungselemente für den Maschinen-, Apparate- und Vorrichtungsbau

Säulen-Wälzführungen werden für Hub- (linear) und Hub-/Drehbewegungen, bei hohen Anforderungen bezüglich Achsversatz (spielfreie Führung), sowie leichtgängigem Laufverhalten, eingesetzt. Die einfache Montage der Führungseinheit begünstigt zusätzlich den weit verbreiteten Einsatz. Die Schweizer-Firma AGATHON gilt als weltweiter Hersteller solcher Elemente.

Anbieter zum Thema

Lenord, Bauer & Co. GmbH

Novotechnik Messwertaufnehmer OHG

Franke GmbH

Agathon AG

Das Führungselemente - Programm für den Maschinen-, Apparate- und Vorrichtungsbau der Schweizer-Firma AGATHON Normalien umfasst: Miniatur Kugelführungen, Säulen und Buchsen nach AGATHON-, sowie nach ISO-/DIN-Norm, Gleitführungsbuchsen für hohe Belastungen bei möglichst minimalem Gleitspiel, Kugelkäfige für leichtgängigen, spielfreien Lauf (Patent) Rollenkäfige für spielfreien Lauf, hohe Steifigkeit und bei radialen Kräften (Patent) Sonderausführungen, z.B. rostbeständige Materialien, Kugelkäfige aus speziellem Kunststoff (für den Einsatz bei hohen Temperaturen), Profilrollen für linienförmige Berührung ...

Vorgespannte, spielfreie Wälzführungselemente

Die Spielfreiheit einer Wälzführung wird durch die Vorspannung erreicht. Der Hub/Verfahrensweg ist deshalb durch die Länge der Führungsbuchse limitiert.

Der Einfluss der Vorspannung auf die Führungsqualität wird bei einer ersten Betrachtung oft unterschätzt. Diese ist jedoch entscheidend für eine optimale Funktion und eine lange Lebensdauer der Führungseinheit. Sie ist sogar maßgeblich verantwortlich für den Achsversatz, respektive die Belastbarkeit und das Laufverhalten einer Wälzführung.

Eine hohe Vorspannung ergibt eine steifere Führung (weniger Achsversatz), reduziert jedoch die radiale Belastbarkeit- und die Lebensdauer der Führung. Um mit vorgefertigten Einzelkomponenten eine optimale Vorspannung zu garantieren, müssen die jeweiligen Toleranzen (bei Säule, Buchse und Wälzkörper des Käfigs) extrem eng gewählt - und die Teile mit höchster Oberflächengüte gefertigt werden.

Eine radiale Krafteinwirkung wirkt sich,

... je nach Säulendurchmesser, unterschiedlich auf die einzelnen Wälzkörper aus. Ein größerer Säulendurchmesser ergibt, dank einer besseren Lastverteilung und dem größeren Wölbungsradius von Säule zu Wälzkörper (= größere Kontaktzone), eine höhere Belastbarkeit der Führungseinheit.

Durch die höhere Anzahl Wälzkörper am Umfang, wird der einzelne Wälzkörper zusätzlich weniger belastet. Dabei ist nicht nur die Anzahl -, sonder auch eine optimale Verteilung der Wälzkörper wichtig. Je nach Hubgeschwindigkeit ist bei der Wahl des Käfigmaterials auf die Wärmeleitfähigkeit zu achten, damit die möglicherweise entstehende Wärme von den Wälzkörpern abgeführt werden kann (bei hoher Belastung).

Um den Verschleiß auf Säule und Buchse möglichst gering zu halten,

... sind die Wälzkörper im Käfig in axialer Richtung um einige Grad versetzt. Damit wälzt sich jeder Wälzkörper auf einer eigenen Bahn ab und die Lebensdauer der Führungseinheit wird verbessert.

Für Anwendungen, wo das Einfahren der Wälzkörper in die Vorspannung möglichst gleichmäßig und ohne einen gewissen Kraftaufwand erfolgen soll, werden auch Sonderkäfige hergestellt. Bei diesen sind die Wälzkörper zusätzlich auch in radialer Richtung versetzt. Dies bedeutet, dass jeder Wälzkörper einzeln in die Vorspannung einfährt.

Beim Bestimmen der Kugelanordnung und der Käfigabmessungen ist die Belastung der Wälzkörper zu berücksichtigen/berechnen. Für Rotationsbewegungen ist jedoch zwingend die doppelspiralförmige Anordnung der Wälzkörper zu wählen, damit jeder Wälzkörper auf einer eigenen Bahn rotiert. Zusätzlich wird eine geringere Vorspannung verwendet.

Spezielle Einlaufgeometrien an der Säule und Buchse, sowie ein definiertes Spiel der Wälzkörper -, kombiniert mit einer optimalen Verstemmung der Wälzkörper im Käfig, garantieren ebenfalls ein sanftes Einfahren der Wälzkörper in die Vorspannung und erhöht die Lebensdauer des Käfigs. (hö)

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