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Dr. Erich Tretter

Kugelbuchsen als wirtschaftliche Alternative zu Schienenführungen

| Autor/ Redakteur: Rainer Widmann / Stefanie Michel

Kugelbuchsen wurden vor etwa 60 Jahren in Deutschland eingeführt. Mit der Verbreitung der präziseren Profilschienenführung ab Mitte der 1980er-Jahre schien es, als habe sie ausgedient. Heute stellen viele fest: Die meisten Linearführungsaufgaben lassen sich kosteneffizient mit Kugelbuchsen lösen.

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Für jeden Anwendungsfall sind die passenden Kugelbuchsen verfügbar, sodass sie sich für zahlreiche Linearführungsaufgaben einsetzen lassen.
Für jeden Anwendungsfall sind die passenden Kugelbuchsen verfügbar, sodass sie sich für zahlreiche Linearführungsaufgaben einsetzen lassen.
( Bild: Dr. Erich Tretter )

Die präziseren Profilschienenführungen haben in den letzten 30 Jahren zunehmend Verbreitung gefunden, doch sie konnten die Kugelbuchsen, auch Linearkugellager genannt, nicht verdrängen. Die Kugelbuchsenführung ist ein häufig eingesetztes Führungssystem. Weil sie in vielen verschiedenen Ausführungen erhältlich ist, lassen sich nahezu alle Linearbewegungen damit umsetzen.

Das Spiel zwischen Kugelbuchse und Welle liegt bei Toleranzwerten von Hundertstelmillimetern, während sich die Toleranzen bei Kugel- und Rollenschienenführungen im µ-Bereich befinden. Schienenführungen kommen deswegen meist bei anspruchsvolleren Aufgaben zum Einsatz, wie etwa für Bearbeitungsachsen von Werkzeugmaschinen. In diesen Fällen muss die Führung unter Umständen auch große Traglasten aufnehmen und dabei noch präzise verfahren können. Für alle anderen Längsbewegungen eignen sich Kugelbuchsen. Sie haben den Vorteil, wegen des größeren Spiels auch höhere Toleranzen in der Anschlusskonstruktion kompensieren zu können. Damit eignen sie sich beispielsweise für den Einsatz in großformatigen Plattensägen. Hier muss die Unterkonstruktion nicht allzu genau bearbeitet sein. Außerdem lassen sich bei sämtlichen Vertikalbewegungen die Kugelbuchsenführungen einfach an die Anschlusskonstruktionen anbinden.

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Einsatz von Kugelbuchsen bei weniger präzisen Bewegungen

Kugelbuchsenführungen können dann eingesetzt werden, wenn die Wellen auch die Tragfunktion übernehmen sollen, es dabei aber nicht auf hochpräzise Bewegungen ankommt, wie das zum Beispiel bei Hubachsen in Press-, Stanz- und Entgratmaschinen der Fall ist. Weitere Einsatzgebiete sind 3D-Messeinrichtungen von Mehrspindel-Bohrmaschinen, automatischen Brennschneidmaschinen, Druckmaschinen oder Lebensmittel-Verpackungsmaschinen. Des Weiteren eignen sie sich bei Handlingeinheiten sowie manuellen Vorrichtungen und Zuführungen.

Kugelbuchsen sind Wälzlager für Längsbewegungen. Sie bestehen aus einem Gehäuse, den Kugeln und einem Käfig, der die umlaufenden Kugeln hält und führt. Die Kugeln wälzen dabei auf der Führungswelle ab und werden über einen Rücklaufkanal zurückgeführt. Das ermöglicht eine unbegrenzte Linearbewegung. Die Welle, auf der sich die Kugelbuchse bewegt, ist in der Regel an beiden Seiten gelagert. Damit entsteht eine freitragende Linearführung. Somit kann die Kugelbuchse auch auf unebenen Flächen sicher montiert werden: Alternativ können offene Kugelbuchsen eingesetzt werden. Die Welle ist dann auf einer Wellenunterstützung montiert. Dieses zusätzliche Profil versteift das System und vermindert die Durchbiegung.

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