Wenn man mit dem Bau einer Maschine oder eines Geräts beginnt, bei dem man auch eine lineare Bewegung benötigt, stößt man schnell auf die Frage, welche Linearführungsschienen für den Einsatz am besten geeignet sind. Betrachtet man das überaus große Angebot an Führungen auf dem Markt, bei dem es viele verschiedene Führungstypen, Größen, Präzisionen und unterschiedliche Preisklassen gibt, entsteht schnell das Dilemma, welche Führungsschiene man wählen soll.

Die Recherche und der Vergleich aller möglichen Optionen kann sehr zeitaufwändig und komplex sein. Um Ihnen die ersten Schritte bei der Auswahl von Linearführungen zu erleichtern, haben wir daher einige Schritte und Anleitungen vorbereitet, die den Auswahlprozess erleichtern und beschleunigen können.

1. Prüfen Sie, welche Linearführungsschienen in ähnlichen Maschinen verwendet werden

Es besteht eine sehr hohe Wahrscheinlichkeit, dass jemand bereits eine Maschine oder ein Gerät hergestellt hat, das Ihrem Beispiel sehr ähnlich ist. Daher ist es sehr sinnvoll, als ersten Schritt zumindest eine kurze Recherche durchzuführen und zu versuchen, Informationen über die in ähnlichen Maschinen verwendeten Linearführungen zu erhalten. Je namhafter Maschinenhersteller es sind, desto wahrscheinlicher ist es, dass deren Ingenieure bei der Auswahl der Führungen detaillierte Analysen und Berechnungen vorgenommen und die Führungen, auch im Hinblick auf entsprechende Präzision und Steifigkeit, optimal ausgewählt haben die Linearführungen. In der Regel sind solche Anleitungen auch vielfach in der Praxis erprobt.

2. Einschätzung der Belastungen in Ihrem Fall

Zu Beginn ist auch eine zumindest grobe Einschätzung der in Ihrem Fall auftretenden Belastungen der Führungsschienen erforderlich. Die größte bzw. kritischste Belastung entsteht meist bei einem Notstopp oder einer Maschinenkollision. In diesem Fall kommt es zu einem sehr schnellen Stopp, der enorme Kräfte auf die Führungen verursacht. Die Momentenbelastungen, die in einer solchen Situation auftreten, sind in der Regel die kritischsten. Und deshalb ist es sinnvoll, in einem solchen Fall eine Abschätzung der Belastung der Linearführungen vorzunehmen.

3. Bewertung der Belastbarkeit von Linearführungsschienen

Wenn Sie Informationen über die Art der Linearführungen erhalten haben, die in ähnlichen Maschinen verwendet werden, ist es sinnvoll, die Belastbarkeit dieser Führungen zu überprüfen und sie mit Ihren Belastungen zu vergleichen. Was die Belastbarkeit von Linearführungen betrifft, ist der kritischste Teil normalerweise das Linearlager, der Linearschlitten, die Linearführung usw., also der bewegliche Teil der Linearführungsbaugruppe. Daher ist es notwendig, die Belastbarkeit dieses Teils zu überprüfen. Linearlager und Schlitten haben typischerweise einen in den Katalogen angegebenen dynamischen Tragzahlfaktor C und einen statischen Tragzahlfaktor C0. Dies sind die beiden Faktoren, die in den Formeln für detaillierte Berechnungen der Lebensdauer von Linearführungen verwendet werden. Für eine erste, sehr grobe Abschätzung können wir als Belastbarkeit für Fälle dynamischer Bewegung 10-20 % des Wertes der dynamischen Tragfähigkeit C annehmen. Wenn wir eine extrem langsame Bewegung haben, können wir direkt den Gesamtwert von C0 als sehr grobe Schätzung der Tragfähigkeit heranziehen. Die obige Schätzung gilt für Fälle von Druck- und Zugbelastungen der Führung und nicht für Momentbelastungen. Linearlager und Schlitten vertragen Drehmomentbelastungen deutlich schlechter als Druck- und Zugbelastungen. Daher ist es am sinnvollsten, sie durch die richtige Platzierung der Führungen (2x Parallelführung + 4x Linearlager oder Schlitten (2x an jeder Führung)) zu beseitigen.

4. Berechnung der Lebensdauer von Linearführungen

Mit Hilfe der vorherigen Schritte sind wir mit sehr groben Methoden zur grundsätzlichen Auswahl von Linearführungsschienen und Linearblöcken gelangt. Für die endgültige Auswahl bzw. Bestätigung der ausgewählten Führungen und Linearblöcke ist eine Lebensdauerberechnung erforderlich, die zeigt, ob die ausgewählten Führungen die erwartete Lebensdauer haben und somit für den Einsatz geeignet sind. Bei der Berechnung werden neben den Daten zur tatsächlichen Belastung auch weitere Faktoren wie Art der Belastung, Standort, Geschwindigkeit, Vibration, Temperatur, Sauberkeit der Arbeitsumgebung usw. berücksichtigt. Detaillierte Hinweise und Richtlinien zur Berechnung finden Sie in den Katalogen der Hersteller. Nach unserer Erfahrung liefert der deutsche Linearführungsschienenhersteller Bosch-Rexroth in seinen Katalogen die besten Anleitungen zur Berechnung. Allerdings gibt es auch viele Online-Konfiguratoren, die Ihnen bei der Berechnung und Auswahl helfen können.

5. Wahl des Herstellers oder der Marke der Linearführungen

Viele Linearführungen werden nach Normen gefertigt oder von verschiedenen Herstellern mit identischen Schlüsselabmessungen und sehr ähnlichen Eigenschaften und Tragfähigkeiten hergestellt, was eine Austauschbarkeit zwischen verschiedenen Führungsschienenherstellern ermöglicht. Natürlich ist es jedes Mal notwendig, alle wichtigen Abmessungen und Belastungsfaktoren zu überprüfen und zu vergleichen und ob auch die Präzisionsklassen vergleichbar sind. An dieser Stelle gilt jedoch die Warnung, dass bei Schienenführungen die Linearschlitten und Führungen vom gleichen Hersteller sein müssen.