Wichtiger Designcharakter für Ihr Linearbewegungssystem

Einer der Unterschiede zwischen Radialkugellagern und Kugelumlauf-Linearführungen bestand in der Vergangenheit darin, dass Radiallager typischerweise einen Käfig verwenden, um die Kugeln zu trennen und ihre Bewegung zu steuern, während dies bei Profilschienenführungen nicht der Fall war. Doch in den frühen 2000er Jahren begannen Hersteller von Profilschienenlagern, Versionen mit Kugelkäfigen (auch als „Kugelketten“ oder „Kugelseparatoren“ bezeichnet) einzuführen, um die Lagerlebensdauer, die Laufeigenschaften und die Geräuschentwicklung zu verbessern. Der Einbau von Kugelseparatoren in Kugelumlaufspindelmuttern erfolgte einige Jahre später, da die Hersteller die einzigartigen Design- und Materialherausforderungen lösen mussten, die sich aus dem komplexeren Rückführungsweg der Kugelkette ergaben.

Mittlerweile bieten einige Hersteller alle oder die meisten ihrer Profilschienenlager und Kugelumlaufspindelmuttern mit Kugelketten an, und für viele Anwendungen – insbesondere solche, die von geringerer Geräuschentwicklung, ruhigerem Lauf und seltenerer Schmierung profitieren können – Linearführungen und Kugelumlaufspindeln mit Kugelabscheidern sinnvoll. In vielen Fällen verwenden Hersteller, die vormontierte und integrierte Systeme wie Linearantriebe oder vormontierte Gewindetriebe anbieten, standardmäßig die Kugelkettenversionen von Linearführungen und Kugelumlaufspindeln.

Wenn die Kugeln in jedem Lager ohne die Führung eines Käfigs oder einer Kette frei rollen (oder gleiten) können, kommen sie aufgrund der unterschiedlichen Geschwindigkeiten, die auftreten, wenn die Kugeln in die Lastzone eintreten und diese verlassen, in Kontakt miteinander. Dieser Kontakt erzeugt Reibung und hörbare Geräusche. Eine Kugelkette verhindert, dass die Kugeln einander berühren, verringert die Reibung und damit die Hitze, was die Lebensdauer des Lagers oder der Mutter verlängert. Der Lärm wird reduziert, da die Kugeln keinen Metall-auf-Metall-Kontakt mehr miteinander haben, sondern stattdessen einen Metall-auf-Polymer- (oder Metall-auf-Harz-)Kontakt mit der Kugelkette herstellen.

Und die Reduzierung der Hitze bietet tatsächlich einen doppelten Vorteil, denn weniger Hitze bedeutet auch weniger Ausfall der Schmierung. Dank der „Taschen“, die durch die Kugelkette um die Kugeln herum entstehen, bleibt die Schmierung erhalten und wird effizienter abgegeben. Diese Taschen fangen Schmiermittel ein und sorgen für eine bessere Fett- oder Ölzufuhr zu jeder einzelnen Kugel.

Einige Hersteller verwenden Kugelketten in ihren Profilschienenlagern und Kugelumlaufspindeln der „High-Speed“-Serie, allerdings muss die Kugelkette stabil genug sein, um den Kräften standzuhalten, die durch Gleiten und Biegen bei diesen hohen Geschwindigkeiten entstehen.

Durch die Bereitstellung eines gleichmäßigen, festgelegten Abstands zwischen den Kugeln werden auch die Laufeigenschaften verbessert, indem die Schwankungen der Reibungskräfte reduziert werden, die auftreten, wenn die Kugeln ungleichmäßig verteilt sind (z. B. ohne Kugelkette oder Kugelkäfig). Ein gleichmäßiger Abstand zwischen den Kugeln sorgt zusammen mit einer kontrollierteren Bewegung für geringere Schwankungen im Rollwiderstand und eine bessere Laufruhe. Für Anwendungen, die eine hohe Laufruhe erfordern, kann der Einsatz einer profilierten Linearführung oder einer Kugelumlaufspindel mit Kugelkette eine gute Möglichkeit sein, die Anwendungsanforderungen zu erfüllen, ohne auf eine teurere Technologie wie Luftlager oder Linearmotoren zurückgreifen zu müssen.

Verwechseln Sie Kugelketten (auch Kugelkäfige genannt) nicht mit Distanzkugeln. Distanzkugeln sind etwas kleiner als die tragenden Kugeln und dienen dazu, Reibung und Geräusche beim Kontakt der Kugeln zu reduzieren. Wenn jedoch Distanzkugeln zu einem Linearlager oder einer Kugelumlaufspindel hinzugefügt werden, müssen einige tragende Kugeln entfernt werden, was zu einer Verringerung der Tragfähigkeit und Steifigkeit führt.