SWISS MADE. Alulineartechnik AG ALU- SCHIENENFÜHRUNGEN L E I C H T R O S T F R E I P R E I S W E R T A U S T A U S C H B A R.

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1 SWISS MADE Alulineartechnik AG ALU- SCHIENENFÜHRUNGEN L E I C H T R O S T F R E I P R E I S W E R T A U S T A U S C H B A R Alulin

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3 Inhalt Allgemeines Einführung Genauigkeit Montage Schmierkonzept Auslegung Seite Masstabellen Flanschwagen Standardwagen Alu-Schiene mit Niro-Stahleinlage Zubehör Schmierabstreifer Handklemmung Copyright by Alulineartechnik AG 3

4 Einführung Produktübersicht Unsere Alu-Schienenführung mit Kugelwagen wurde als Ergänzung zu den bekannten Hochleistungsprofilschienenführungen entwickelt, um die Bedürfnisse der Handhabungs- und Positionierbewegungen sowie des Leichtmaschinenbaus kostengünstig erfüllen zu können. Vorteilhaft wirken sich hier ihr geringes Gewicht und der gute Korrosionsschutz aus. In die Aluschienen und in die Alu-Wagen werden mit einem patentierten Verfahren korrosionsbeständige Stahlprofile (Niro) eingepresst. Produktsortiment Q Q Die Schienen werden grundsätzlich in der höchsten Genauigkeitsklasse gefertigt (vormalig Klasse N). Q Q Die Führungswagen werden in 2 Klassen gefertigt, als Standard und Präzision. Q Q Die Standardwagen werden mit und ohne Vorspannung gefertigt. Q Q Die Präzisions-Führungswagen werden nur mit Vorspannung gefertigt. Q Q Die Tragzahlen basieren auf einer Laufleistung von 100`000 m. Vorteile der Alu-Schienenführung Q Q Kompakte Leichtbauweise mit über 60%-iger Gewichtsein sparung gegenüber Stahlausführung. Q Q Gleiche Anschlussmaße wie Kugelschienenführungen aus Stahl, da auch nach DIN 645 Teil 1. Q Q Wesentlich größere Parallelitäts- und Höhenabweichungen zulässig; teilweise auf unbearbeiteten Montageflächen montierbar. Q Q Schmutzunempfindlichkeit und hohe Momentenbelastung durch zwei Kugelreihen mit großen Kugeln. Q Q Höhere Korrosionsbeständigkeit als bei der Stahlausführung. Q Q Langzeitschmierung durch produktionsseitige Erstbefettung. Q Q Durch den integrierten Kugelhaltedraht können die Wagen problemlos von den Schienen abgezogen werden. Q Q Unabhängig von der Genauigkeitsklasse und Vorspannung können Wagen und Schienen immer und überall ausgetauscht werden. Q Q Die Führungsschienen haben beidseitig Montageanschlagkanten, die Wagen durch Umkehrung ebenfalls. Anwendungsbereich Geschwindigkeit Beschleunigung Temperaturbereich v max = 2 m/s a max = 30 m/s² T max = 60 C Bei Beachtung obenstehender Grenzwerte eröffnet sich ein breites Gebiet von Anwendungen, besonders im Leichtmaschinenbau, Handhabungstechnik, Montagetechnik, Vorrichtungsbau, Fördertechnik, Handverschiebe-Systeme, Maschinenverkleidungen, Tür- und Fenstertechnik, Messe-/Ladenbau, Heimwerkerbedarf und vieles Andere mehr. Anwendungen Unsere Schienenführungen sind nicht einsetzbar bei z.b.: Q Q Hauptachse einer Werkzeugmaschine Q Q Agressiven Stäuben QQ QQ Schwingförderern Gefahr für Leib und Leben (z.b. ungesicherter Überkopfeinbau) 4

5 Genauigkeit Vorspannung ( V ) Für normale Anwendungen empfehlen wir eine Wagen- Schienen Kombination ohne Vorspannung. Es liegt dann ein geringes Spiel von 0-10 μm zwischen Führungswagen und Schiene vor. Für schwierige Anwendungen kann es sinnvoll sein, die Wagen mit Vorspannung zu verwenden. Es liegt dann eine geringe Vorspannung von maximal 10 μm zwischen Führungswagen und Schiene vor. Dabei erhöht sich die Verschiebekraft leicht. (Produktbezeichnung mit V ) Die Bestellnummer lautet dann z.b. FNS-150V. Präzisionswagen ( P ) Für genaueste Anwendungen werden die Führungswagen auch in der Präzisionsklasse P mit noch kleineren Toleranzen gefertigt. Diese Wagen werden nur mit Vorspannung gefertigt. Die Bestellnummer lautet dann z.b. GNS-15PV. Genauigkeit Die Führungswagen und Schienen sind im Kugel bereich so präzise gefertigt, daß alle Teile jederzeit austauschbar sind. Folgende Werte gelten für die lagerhaltigen Typen der Maßtabelle der Seiten 9 und folgende. Höhentoleranz H Die Höhentoleranz von mehreren Wagen auf einer Schiene beträgt maximal +/- 30 μm (Präzisionsklasse P: +/- 15 μm). Bei beliebiger Kombination von mehreren Wagen und Schienen beträgt sie maximal +/- 115 μm (P:+/- 100 μm). Seitentoleranz N Die Seitentoleranz des Maßes N beträgt bei mehreren Wagen auf einer Schiene maximal +/- 30 μm (P:+/- 15 μm). Bei beliebiger Kombination von Wagen und Schienen steigt sie auf maximal +/- 50 μm (P: +/- 40 μm). H P 1 N P 1 P 1 Parallelitätsabweichung Die Parallelitätsabweichung kann aus nebenstehender Tabelle entnommen werden. Bei den Führungswagen der hohen Präzisionsklasse verschiebt sich die Kurve nach unten und alle Werte verbessern sich um ca. 20%. Parallelitätsabweichung Schienenlänge 5

6 Montage Parallelität Wir empfehlen eine Schiene fest zu montieren und die zweite Schiene durch Abfahren auszurichten. Durch Montage gemäß Abbildung erhält man eine größere Steifigkeit. Die Parallelität kann an den Schienenführungen direkt oder an den Führungswagen gemessen werden. Durch eine Parallelitätsabweichung wird die Vorspannung etwas erhöht. Werden die Werte P max der nebenstehenden Tabelle nicht überschritten, wird die Lebensdauer nicht be einträchtigt. Man kann sehen, daß deutlich höhere Einbautoleranzen im Vergleich zu den Schienenführungen aus Stahl möglich sind. II P 1 Größe zul. Parallelitätsabweichung P max Standard Vorspannung 15 0,027 0, ,031 0, ,034 0,022 Angaben in mm Höhenabweichung Bei Einhaltung der zulässigen seitlichen Höhenabweichung S ist der Einfluss auf die Lebensdauer im allgemeinen vernachlässigbar. S a Zulässige Höhenabweichung in Querrichtung S Berechnungsfaktor Standard Vorspannung f 1, , S a f S = zulässige Höhenabweichung (mm) a = Abstand der Führungsschienen (mm) f = Berechnungsfaktor Längsrichtungshöhenabweichung Bei Einhaltung der zulässigen Höhenabweichung R in Längsrichtung ist der Einfluss auf die Lebensdauer im Allgemeinen vernachlässigbar. R b Zulässige Abweichung in Längsrichtung R R b g R = zulässige Höhenabweichung (mm) b = Abstand der Führungswagen (mm) g = Berechnungsfaktor Berechnungsfaktor Standard Vorspannung g ,

7 Schmierkonzept Ziel unserer Alu-Schienenführungen ist eine Lebensdauerschmierung zu erreichen. Als eine Lebensdauerschmierung wird eine Laufstrecke von mindestens km festgelegt. Vorraussetzungen dafür sind: - Befettung mit Dynalub Mit Schmierabstreifer - keine Medienbeaufschlagung - Umgebungstemperatur T=20 bis 30 C Dann wird der Quotient F comb /C errechnet mit F comb gemäß der Formel auf der vorigen Seite und der dynamischen Tragzahl C aus den Maßtabellen der Seiten 9 und 10. Dann geht man in das unten stehende Diagramm. Bei F comb /C 0,15 Bereich A im Diagramm. Damit Lebensdauerschmierung. Bei 0,15 F comb /C 0,4 Bereich B im Diagramm. Hier muß man zwei Fälle unterscheiden: F comb /C = 0,25 führt zu 6400 km. a) Ist die benötigte Laufstrecke 6400 km, liegt auch hier Lebensdauerschmierung vor. b) Ist die benötigte Laufstrecke 6400 km, dann ist der Wagen auszubauen, auf Beschädigungen und übermässigen Verschleiss hin zu untersuchen und gegebenfalls auszutauschen. Ansonsten ist der Wagen neu zu befetten und mit neuen Schmierabstreifern zu versehen. Bei F comb /C 0,4 wird F max überschritten. s (km) A B ,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,35 0,40 F comb /C Hinweis: - Die allgemeinen Gebrauchsdauern von Schmierstoffen beachten. - Werden andere Schmierstoffe als angegeben verwendet, müssen Sie gegebenenfalls mit verkürzten Nachschmierintervallen, sowie Leistungseinbußen hinsichtlich Kurzhub und Lastvermögen, sowie möglichen chemischen Wechselwirkungen zwischen Kunststoffen, Schmierstoffen und Konservierungsmitteln rechnen. - Schmierstoffe mit Feststoffschmieranteilen (wie beispielsweise Graphit und MoS 2 ) dürfen nicht verwendet werden. - Falls Ihre Anforderungen hohe Umgebungsanforderungen (wie Reinraum, Vakuum, Lebensmittelanwendung, starke oder aggressive Medienbeaufschlagung, extreme Temperaturen) stellt, bitten wir um Rücksprache, da hier eine gesonderte Prüfung und ggf. Schmierstoffwahl nötig ist. Bitte halten Sie alle Informationen zu Ihrer Anwendung bereit. 7

8 Bestimmung der Führungswagengröße Auslegung 1. Führungswagen auswählen 2. F comb ermitteln 3. Dynamische Tragzahl C des ausgewählten Führungswagens mit F comb ins Verhältnis setzen. (F comb geteilt durch C) Wenn F comb / C > 0,4: Führungswagen ist zu klein dimensioniert. Nächste Führungswagengröße wählen und Berechnung (Punkt 2 und 3) wiederholen. Berechnung der Lagerbelastung für einen Führungswagen Es ist zwingend notwendig, dass das Verhältnis F comb / C 0,4 ist, da ansonsten F max des gewählten Führungswagens überschritten wird. Hinweis: Das Lastverhältnis F comb /C beschreibt den Quotienten aus der dynamischen Lagerbelastung und der dynamischen Tragzahl C. Beanspruchung der Schraubverbindung überprüfen Die Tragzahlen basieren auf einer Laufleistung von 100`000 m Hubweg. TMX MY MZ F FZ K FY F comb = Kombinierte dynamische Belastung (N) F Y, F z = Dynamische Belastung (N) M x = Moment um die X-Achse 1) (Nm) M y = Moment um die Y-Achse 2) (Nm) M z = Moment um die Z-Achse 2) (Nm) M t = Dynamisches Torsionstragmoment (Nm) M L = Dynamisches Längstragmoment (Nm) C = Dynamische Tragzahl (N) b = Betriebsfaktor Werte siehe Führungswagen Seite 9 und 10 Werte siehe Führungswagen Seite 9 und 10 Werte siehe Führungswagen Seite 9 und 10 Werte siehe untenstehende Tabelle 1) Das Moment M X ist bei einer Anwendung mit nur einer Führungsschiene voll wirksam. 2) Das Moment M Y bzw. M Z ist nur wirksam, wenn auf einer Führungsschiene nur ein Führungswagen montiert ist. F comb = b ( F Z + F Y + C M x + C M Y + C M Z ) M t M L M L Empfohlene Betriebsfaktoren b Statische Tragzahl Werte für Betriebsfaktor b 1,0 gering belastete Führungen in schmutzfreien Räumen mit Handbetrieb 1,2 Linearachsen mit Kugelgewindetrieb oder Zahnstange 1,5 Linearachsen mit Zahnriemenantrieb 2,0 Nebenachse einer Maschine im schmutzfreien Raum 6,0 Linearachsen mit pneumatischem Antrieb 9,0 Einsatz bei starker Verschmutzung Eine statische Tragzahl kann wegen des Verbundmaterials nicht angegeben werden. Statt dessen werden die Werte Fmax bzw Mmax angegeben, bei deren Überschreiten es zu Funktionsstörungen kommen kann. 8

9 Alu-Leichtbauwagen in Flanschausführung für einfache kostengünstige Anwendungen z.b. in der Montage und Handhabungstechnik. Die Anschlussabmessungen entsprechen den Abmaßen für Stahlkugelschienenführungen nach DIN 645 Teil 1, wodurch auch bestehende Konstruktionen umgerüstet werden können. Der Führungswagen besitzt eine seitliche Anschlagkante und kann von oben oder von unten verschraubt werden. Der Wagen besteht aus einer hochwertigen Aluminiumknetlegierung mit einer Zugfestigkeit von 350 N/mm², und Kugeln aus Wälzlagerstahl, die auf gehärteten Stahlsegmenten laufen. Alle übrigen Teile sind aus Polyamid. Der Führungswagen ist erstbefettet und besitzt standardmäßig Schmierabstreifer. Diese können einfach nach oben abgezogen werden. Die Toleranzen sind auf Seite 5 detailliert beschrieben. Flanschwagen B A r F d s H J a n E D W L Bestellzeichen A H ±0,03 Standardwagen (V=Vorspannung) W D ±0,03 L B E F s r n J a max d Gewicht (kg) FNS ,0 64,0 37, ,3 M5 6,0 19,8 11 2,5 0,08 FNS-150V ,0 64,0 37, ,3 M5 6,0 19,8 11 2,5 0,08 FNS ,5 85,9 51, ,3 M6 8,0 24,7 13 2,8 0,18 FNS-200V ,5 85,9 51, ,3 M6 8,0 24,7 13 2,8 0,18 FNS ,5 96,0 58, ,7 M8 9,3 29,9 17 3,0 0,26 FNS-250V ,5 96,0 58, ,7 M8 9,3 29,9 17 3,0 0,26 Präzisionswagen (mit Vorspannung) FNS-15PV ,0 64,0 37, ,3 M5 6,0 19,8 11 2,5 0,08 FNS-20PV ,5 85,9 51, ,3 M6 8,0 24,7 13 2,8 0,18 FNS-25PV ,5 96,0 58, ,7 M8 9,3 29,9 17 3,0 0,26 Tragzahlen (N) Momente (Nm) C F max M t M t,max M L M L,max Größe dyn. dyn. stat. dyn. stat

10 Alu-Leichtbauwagen in Standardausführung entsprechen vom Aufbau und von den Tragzahlen den Führungswagen in Flanschausführung auf der vorherigen Seite. Sie bauen jedoch schmaler und sind für die Verschraubung von oben gedacht. Die Standardwagen werden auch Blockwagen genannt. Die Anschlußabmessungen entsprechen ebenfalls den Abmaßen für Stahlkugelschienenführungen nach DIN 654 Teil 1, wodurch auch bestehende Konstruktionen umgerüstet werden können. Standardwagen B a A r F d H J n E D W L Bestellzeichen A H ±0,03 Standardwagen (V=Vorspannung) W D L B E F r n J a d Gewicht ±0,03 (kg) GNS ,5 64,0 37, M4 6,0 19,8 4,1 2,5 0,07 GNS-150V ,5 64,0 37, M4 6,0 19,8 4,1 2,5 0,07 GNS ,0 85,9 51, M5 7,5 24,7 5,5 2,8 0,15 GNS-200V ,0 85,9 51, M5 7,5 24,7 5,5 2,8 0,15 GNS ,5 96,0 58, M6 9,0 29,9 6,4 3,0 0,22 GNS-250V ,5 96,0 58, M6 9,0 29,9 6,4 3,0 0,22 Präzisionswagen (mit Vorspannung) GNS-15PV ,5 64,0 37, M4 6,0 19,8 4,1 2,5 0,07 GNS-20PV ,0 85,9 51, M5 7,5 24,7 5,5 2,8 0,15 GNS-25PV ,5 96,0 58, M6 9,0 29,9 6,4 3,0 0,22 Tragzahlen (N) Momente (Nm) C F max M t 4) M t, max M L M L,max Größe dyn. dyn. stat. dyn. stat

11 Aluprofilschiene mit Niro-Stahleinlage Alu-Profilschienen bestehen aus einer hochwertigen Alulegierung mit eingerollten und präzise kalibrierten Laufbahnen aus rostbeständigem Stahl (Niro). Die Schienen werden nur in der besten Qualitätsklasse hergestellt. Durch die Verwendung von Aluminium ist die Schiene im Vergleich zu einer Stahlausführung deutlich günstiger und leichter, außerdem gleicht sie Unebenheiten in der Montagefläche aus. Durch den Einsatz von Niro als Laufbahnmaterial ist die Schiene korrosionsbeständig. Die Schiene mit dem Bestellzeichen A - wird von oben verschraubt, die Ausführung mit Bestellzeichen B - wird von unten verschraubt. Durch die Al/St-Verbundkonstruktion sollte die Schiene fertig abgelängt bestellt werden, und nur in Ausnahmefällen selber getrennt werden. A - B - u h v n W E s t r L Bestellzeichen W h u v s E E min r n t L max Gewicht kg/m A ,0 7,4 8,1 4, ,57 B , M ,57 A ,0 9,4 11,6 6, ,98 B , M ,98 A ,8 11,0 12,9 7, ,25 B , M ,25 Verschluss-Stopfen 1) für Schienenbohrungen osp-315 osp-320 osp-325 1) Bitte separat bestellen Bitte Länge L der Schiene in mm eintragen. Die Verschlussstopfen sind auch unter der Bezeichnung AK15, AK20, AK25 erhältlich. 11

12 Zubehör Schmierabstreifer (Dichteinheit) - Alle Führungswagen werden mit aufgeschobenen Schmierabstreifern ausgeliefert. - Die Schmierabstreifer sind werkseitig geölt. - Der Werkstoff ist POM. Montagehinweis für den Ersatz: - Montage bei montiertem Führungswagen nicht möglich. - Auszutauschenden Schmierabstreifer nach oben abziehen. - Neuen Schmierabstreifer einstecken. - Wagen auf die Führungsschiene aufschieben. Der Schmierabstreifer richtet sich dann vertikal nach der Führungsschiene aus. Bestellbezeichnung Maße (mm) A B H nva ,7 2,5 19,4 nva ,2 2,8 24,3 nva ,2 3,0 26,5 A Die Schmierabstreifer (Dichteinheiten) sind auch unter der Bezeichnung DE15, DE20, DE25 erhältlich. B 12

13 Zubehör Handklemmung Die Handklemmelemente DHK sind aus Aluminium und Kunststoff gefertigt. Sie passen auf beide Schienentypen A und B. A H J n r B F e L E G U (ausgerastet) Bestellzeichen Haltekraft Maße (mm) A B e H J E F L G U n r dhk N / 3 Nm , , ,9 33,3 6 M3 dhk N / 3 Nm , , ,9 33,4 6 M4 dhk N / 3 Nm , , ,8 33,3 7 M5 13

14 Vergleichsliste Bosch Rexroth Alulineartechnik Bezeichnung BOSCH Bezeichnung ALULINEARTECHNIK Bemerkung Abdeckkappen aus Kunststoff R OSP-315 Ist auch inter der Bezeichnung AK15 erhältlich R OSP-325 Ist auch inter der Bezeichnung AK25 erhältlich R OSP-320 Ist auch inter der Bezeichnung AK20 erhältlich Dichteinheit (Schmierabstreifer) R NVA-1500 Ist auch unter der Bezeichnung DE15 erhältlich R NVA-2500 Ist auch unter der Bezeichnung DE25 erhältlich R NVA-2000 Ist auch unter der Bezeichnung DE20 erhältlich Dichtschmiereinheiten R NVA-1500 ersetzt durch Dichtschmiereinheiten werden nicht mehr produziert, R NVA-2500 ersetzt durch die Standardeinheit ist praktisch ebenbürdig. R NVA-2000 ersetzt durch Handklemmeinheit R R R DHK-1500 DHK-2500 DHK-2000 Führungswagen (Flansch) R FNS-15PV R FNS-150V R FNS-1500 ersetzt durch Hohe Präzision und lose macht keinen Sinn. R FNS-1500 R FNS-25PV R FNS-250V R FNS-2500 ersetzt durch Hohe Präzision und lose macht keinen Sinn. R FNS-2500 R FNS-20PV R FNS-200V R FNS-2000 ersetzt durch Hohe Präzision und lose macht keinen Sinn. R FNS-2000 Führungswagen (Block/Standard) R GNS-15PV R GNS-150V R GNS-1500 ersetzt durch Hohe Präzision und lose macht keinen Sinn. R GNS-1500 R GNS-25PV R GNS-250V R GNS-2500 ersetzt durch Hohe Präzision und lose macht keinen Sinn. R GNS-2500 R GNS-20PV R GNS-200V R GNS-2000 ersetzt durch Hohe Präzision und lose macht keinen Sinn. R GNS-2000 Schienen Typ A (von oben verschraubt) R A15-x ersetzt durch C-Stahl ersetzt durch NIRO (rostfrei) R A15-x ersetzt durch C-Stahl ersetzt durch NIRO, nur noch hohe Präzision R A15-x R A15-x ersetzt durch nur noch hohe Präzision R A25-x ersetzt durch C-Stahl ersetzt durch NIRO (rostfrei) R A25-x ersetzt durch C-Stahl ersetzt durch NIRO, nur noch hohe Präzision R A25-x R A25-x ersetzt durch nur noch hohe Präzision R A20-x ersetzt durch C-Stahl ersetzt durch NIRO (rostfrei) R A20-x ersetzt durch C-Stahl ersetzt durch NIRO, nur noch hohe Präzision R A20-x R A20-x ersetzt durch nur noch hohe Präzision Schienen Typ B (von unten verschraubt) R B15-x ersetzt durch C-Stahl ersetzt durch NIRO (rostfrei) R B15-x ersetzt durch C-Stahl ersetzt durch NIRO, nur noch hohe Präzision R B15-x R B15-x ersetzt durch nur noch hohe Präzision R B25-x ersetzt durch C-Stahl ersetzt durch NIRO (rostfrei) R B25-x ersetzt durch C-Stahl ersetzt durch NIRO, nur noch hohe Präzision R B25-x R B25-x ersetzt durch nur noch hohe Präzision R B20-x ersetzt durch C-Stahl ersetzt durch NIRO (rostfrei) R B20-x ersetzt durch C-Stahl ersetzt durch NIRO, nur noch hohe Präzision R B20-x R B20-x ersetzt durch nur noch hohe Präzision Laufrollenwagen Standard R GNS-1500 kann ev. ersetzt werden durch Laufrollenwagen werden nicht mehr produziert. R GNS-2500 kann ev. ersetzt werden durch Ersatz eventuell durch normale Kugelwagen. R GNS-2000 kann ev. ersetzt werden durch Achtung, nur für langsamere Geschwindigkeiten. Laufrollenwagen kurz R GNS-1500 kann ev. ersetzt werden durch Laufrollenwagen werden nicht mehr produziert. R GNS-2500 kann ev. ersetzt werden durch Ersatz eventuell durch normale Kugelwagen. R GNS-2000 kann ev. ersetzt werden durch Achtung, nur für langsamere Geschwindigkeiten. 14

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16 SWISS MADE Alulin der weltweit einzige Hersteller von Schienenführungen aus Aluminium mit rostfreier Stahleinlage in Schweizer Qualität. Ihr Vertragspartner