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Linearführung Welche Linearführung darf es sein – V-Führung versus Kugelumlaufführung

| Redakteur: Dipl.-Ing. (FH) Sandra Häuslein

Hepco Motions Kombination aus V-Führung und V-Nut-Lager kann eine Alternative zu Kugelumlaufführungen darstellen: Warum das so ist und wo Anwender sie einsetzen.

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Im Gegensatz zu Kugelumlaufführungen, die bei Eindringen von Schmutz oftmals versagen, sind V-Führungssysteme selbstreinigend und daher tolerant gegenüber Verunreinigungen.
Im Gegensatz zu Kugelumlaufführungen, die bei Eindringen von Schmutz oftmals versagen, sind V-Führungssysteme selbstreinigend und daher tolerant gegenüber Verunreinigungen.
(Bild: Hepco Motion)

Ist ein Baumstamm ein Linearlager? In der einfachsten Form der linearen Bewegungstechnik schon, denn vor vielen Jahren wurde er genutzt, um schwere Lasten zu transportieren. Wer kennt nicht die Bilder der hölzernen Schlitten beim Bau von Palästen und Pyramiden in historischen Filmen. Auch wenn die modernen Kugelumlaufführungen inzwischen viel fortschrittlicher sind, gibt es auch hier noch Optimierungsbedarf. Beispielsweise benötigen Kugelumlaufeinheiten regelmäßig Nachschmierung, da sie ohne den Schmierstoff durch kontinuierliche Umlaufbewegung in kürzester Zeit ausfallen würden. Auch könnte das Schmiermittel aus dem Dichtungssystem austreten und die Arbeitsumgebung verunreinigen. Die Kombination aus V-Führungen und V-Nut-Lagern wurde für den zuverlässigen Einsatz in Umgebungen entwickelt, in denen andere Produkte versagen und stellt so eine Alternative zu Kugelumlaufführungen dar.

Selbstreinigendes System

Üblicherweise besteht solch ein System aus einer Führungsschiene, vier V-Nut-Lagern und einer Trägerplatte aus eloxiertem Aluminium, auf der die kundenseitigen Komponenten befestigt werden. Die Vorspannung der exzentrischen Lager kann an Ort und Stelle eingestellt, also erhöht oder verringert werden. Von besonderer Bedeutung ist, dass die Schiene bei einsetzendem Verschleiß und entstandenem Spiel schnell neu eingestellt und die Laufqualität so in den Ursprungszustand zurückgesetzt werden kann – ohne Zusatzkosten für Ersatzteile. Darüber hinaus kann ein eventuell ausgefallenes V-Nut-Lager einzeln ersetzt werden, ohne dass die komplette Einheit ausgetauscht werden muss.

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Im Hinblick auf ihren Einsatzbereich sind V-Führungssysteme tolerant gegenüber Verunreinigungen – im Gegensatz zu Kugelumlaufführungen, die bei Eindringen von Schmutz, Staub oder Abrieb oftmals versagen. V-Führungen hingegen sind selbstreinigend (Mühlstein-Prinzip s. Infokasten) und daher in Industriezweigen wie der Glasindustrie, wo feiner Schleifstaub eine Alltäglichkeit ist, von Vorteil.

Lebensdauergeschmiert abgedichtet

Auch hinsichtlich der Schmierung werden V-Führungssysteme vorrangig für die Entwicklung von Maschinen für die Lebensmittel-, Medizin- und Reinraumindustrie ausgewählt, wo der Einsatz von Öl oder Schmierstoff absolut ausgeschlossen ist. V-Führungssysteme laufen sowohl mit als auch ohne Schmierung, hauptsächlich weil das Innere des Lagers während des Herstellungsprozesses lebensdauergeschmiert und danach mit einer Nitrildichtung versehen wird.

Auch diejenigen, die Maschinen oder Mechanismen für den Einsatz in hohen Temperaturen oder im Vakuum entwickeln, kennen die Schwierigkeiten bei der Auswahl der richtigen Komponenten für diese Extrembedingungen. Beinahe alle handelsüblichen Linearsysteme bestehen aus hierfür ungeeignetem Material. Nun hat Hepco Motion auch V-Nut-Lager für Vakuum und hohe Temperaturen im Programm, die komplett aus Edelstahl gefertigt sind. Diese Lager finden häufig ihren Einsatz in der Halbleiterindustrie, bei der Herstellung von Komponenten für die Luft- und Raumfahrt, bei Aufdampfverfahren, der Produktion von LCDPanelen und Plasmadisplays, sowie der Vakuumverdampfung.

Unebene Montageflächen

Ein weiterer typischen Nachteil von Kugelumlaufführungen ist, dass eine präzise Montagefläche notwendig ist. In stundenlanger Kleinarbeit muss diese bearbeitet und oft sogar geschliffen werden, damit die Schienen passgenau aufgebracht werden können. Um die richtige Laufqualität zu erreichen, werden manchmal sogar zwei Schienen parallel gesetzt und die Bohrungen mit der CNC-Maschine positioniert. Im Gegensatz hierzu soll ein V-Führungssystem ausgleichend wirken, das heißt es arbeitet auch dann effizient, wenn die Montagefläche nicht plan ist oder zwei parallele Schienen nicht perfekt aufeinander ausgerichtet sind. So sollen kleinere Abweichungen keinen Einfluss auf die Laufqualität haben, insbesondere wenn sie in geschweißte Rahmenkonstruktionen oder auf unbearbeiteten Oberflächen aufgebracht sind. Die Option, bei unebenen Montageflächen oder Parallellauf geteilte Lager einzusetzen, die etwas nachgeben und so Unregelmäßigkeiten ausgleichen, kann beim Aufbau des Systems zusätzlich Zeit und Geld sparen.

Geräuschlos in Bewegung

Nicht zuletzt verursachen Kugelumlaufführungen ohne Kugelkette (was dem Standard entspricht) während des Betriebes beträchtlichen Lärm. Dieser wird durch die miteinander in Kontakt tretenden Kugeln verursacht. Im Gegensatz hierzu verfügen V-Nut-Lager immer über eine Kugelkette und arbeiten somit praktisch geräuschlos. (sh)

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