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antriebstechnik 7/2015

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LINEARTECHNIK V-Nut

LINEARTECHNIK V-Nut kontra Kugelumlaufführung Welches Prinzip ist das bessere für die lineare Bewegungstechnik? Chris Rees Der frühe Mensch nutzte Baumstämme, um schwere Lasten zu transportieren, indem er den letzten in einer Reihe von Stämmen immer wieder an deren Anfang setzte, während die Last vorwärts bewegt wurde. Auch wenn die modernen Kugelumlaufführungen inzwischen sehr viel fortschrittlicher sind, sind sie jedoch noch lange nicht uneingeschränkt einsetzbar. Chris Rees ist Geschäftsführer bei HepcoMotion in Tiverton, England Beispielsweise benötigen Kugelumlaufeinheiten regelmäßig Nachschmierung, da sie ohne den Schmierstoff innerhalb ihrer Kugelkanäle, und auch entlang der Schiene, durch die kontinuierliche Umlaufbewegung in kürzester Zeit ausfallen würden. Auch könnte das Schmiermittel aus dem Dichtungssystem austreten und die Arbeitsumgebung verunreinigen. Heutzutage ist die Kombination aus V-Führungen und V-Nut-Lagern eine echte Alternative zu Kugelumlaufführungen. Diese Technologie wurde für den zuverlässigen Einsatz in Umgebungen entwickelt, in denen andere Produkte versagen. Üblicherweise besteht solch ein System aus einer Führungsschiene, vier V-Nut-Lagern und einer Trägerplatte aus eloxiertem Alu minium, auf der die kundenseitigen Komponenten befestigt werden. Die aus gehärtetem und geschliffenem, kohlenstoffreichem Wälzlagerstahl hergestellten Schienen sind in ihrem Betrieb exakt, langlebig, reibungs- und geräuscharm, wäh- rend die Präzisionslager mit V-Nut speziell für den Einsatz in Linearsystemen entworfen wurden. Die Vorspannung der exzentrischen Lager kann an Ort und Stelle eingestellt werden. So kann der Benutzer exakt die von ihm gewünschte Laufqualität erzielen. Von besonderer Bedeutung ist, dass die Schiene bei einsetzendem Verschleiß und entstandenem Spiel schnell und einfach 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. Tolerant gegenüber Verunreinigungen Im Hinblick auf ihren Einsatzbereich sind V-Führungssysteme unglaublich tolerant gegenüber Verunreinigungen - im Gegen- 20 antriebstechnik 7/2015

LINEARTECHNIK 01 Das selbstreinigende V-Führungssystem von Hepcomotion arbeitet auch in rauen Umgebungen zuverlässig 02 Bei einsetzendem Verschleiß kann das System von Hepcomotion einfach neu eingestellt und so die Laufqualität in den Ursprungszustand zurückgesetzt werden satz zu Kugelumlaufführungen, die bei Eindringen von Schmutz, Staub oder Abrieb oftmals total versagen. V-Führungen hingegen sind selbstreinigend. Jegliche Verschmutzung wird von den V-Nut-Lagern während der Laufbewegung von der Schiene entfernt. Das Mühlstein-Prinzip verdeutlicht dieses System: während das Korn gemahlen wird, bewegt sich das Mehl nach und nach zur Außenseite der Steine. Genauso wird jeglicher Schmutz, der auf der V-Schiene landet, einfach weggewischt. In Industriezweigen wie z. B. der Glasindustrie, wo feiner Schleifstaub eine Alltäglichkeit ist, bietet ein V-Führungssystem daher deutliche Vorteile. Auch hinsichtlich der Schmierung werden V-Führungs systeme vorrangig für die Entwicklung von Maschinen für die Lebensmittel-, Medizinund Reinraumindustrie ausgewählt. Es versteht sich von selbst, dass der Einsatz von Öl oder Schmierstoff für diese Branchen absolut ausgeschlossen ist. V-Führungssysteme laufen sowohl mit als auch ohne Schmierung einwandfrei, hauptsächlich weil das Innere des Lagers während 03 Hepcomotions Kombination aus V-Führungsschiene und V-Nut-Lagern arbeitet praktisch geräuschlos des Herstellungsprozesses lebensdauergeschmiert und es danach mit einer Nitrildichtung versehen wird. Ganz ohne Kunststoffe 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 Extrem bedingungen. Beinahe alle han - dels üblichen Linearsysteme bestehen aus hierfür un geeignetem Material. Jedoch wurden nun V-Nut-Lager für Vakuum sowie hohe Tem peraturen entwickelt, die komplett aus Edelstahl gefertigt sind. Diese wurden ganz ohne die Verwendung von Kunststoffen produziert. Diese Lager finden häufig ihren Einsatz in der Halbleiterindustrie, wie zum Beispiel bei der Herstellung von Komponenten für die Luft- und Raumfahrt, bei Aufdampf verfahren, der Produktion von LCD-Panelen und Plasmadisplays, sowie der Vakuumverdampfung. V-Nut verzeiht Fehler Viele Produzenten sind mit einem weiteren typischen Nachteil von Kugelumlaufführungen genauestens bekannt, nämlich der Notwendigkeit einer präzisen Montagefläche. 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 wirkt ein V-Führungssystem ausgleichend, das heißt es arbeitet auch dann effizient, wenn die Montagefläche nicht plan ist oder zwei parallele Schienen nicht perfekt aufeinander ausgerichtet sind. Deshalb haben kleinere Abweichungen keinen Einfluss auf die Laufqualität, insbesondere bei Einbringung in geschweißte Rahmenkonstruktionen oder auf unbearbeiteten Oberflächen. Ein weiteres Plus bietet die Option, bei unebenen Montageflächen oder Parallellauf geteilte Lager einzusetzen, die etwas nachgeben und so Unregelmäßigkeiten ausgleichen – so können beim Aufbau des Systems Zeit und Geld gespart werden. 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. www.hepcomotion.com antriebstechnik 7/2015 21

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