Linearkugellager Aufbau

Transkript

1 Linearkugellager Aufbau Grundsätzlich bestehen alle Linearkugellager aus einer äußeren Laufschiene, in der sich eine innenliegende Läuferleiste bewegt. Zwischen Laufschiene und Läuferleiste befinden sich Wälzlagerkugeln, die durch einen Kugelkäfig auf Abstand und Position gehalten werden. Laufschiene und Läuferleiste sind aus Vergütungsstahl gefertigt, wodurch ein Einsatz im industriellen Umfeld mit höheren Anforderungen an Belastbarkeit, Laufruhe und Lebensdauer möglich wird. Alle Ausführungen sind in den Laufschienen-Nennmaßen h1 = 28, 35 und 43 mm erhältlich und können über den Standardbereich hinaus in Längen von 130 mm bis 1970 mm für individuelle Anforderungen geliefert werden. In der Regel sind die Linearkugellager so abgestimmt, dass sich eine spielfreie, d. h. leicht vorgespannte Paarung zwischen Laufschiene und Läuferleiste ergibt. Die Laufbahnen der Laufschienen und Läuferleisten sind induktiv gehärtet. In Verbindung mit den Wälzlagerkugeln ergeben sich geringer Verschleiß und damit eine hohe Gebrauchsdauer. Die Linearkugellager sind mit einem hochwertigen Spezialfett für Linearführungen dauerhaft geschmiert. Je nach Anforderung kann zwischen verschieden Bauformen gewählt werden. Dabei liegen die Verfahrwege der Läuferleisten innerhalb bzw. teilweise oder ganz außerhalb der Laufschienenlänge. Die zuletzt genannten, voll ausziehbaren Teleskop-Linearkugellager bestehen dazu aus direkt an den Schienen, den Läuferleisten oder mittels Zusatzblechs (Zwischenprofil) miteinander verbunden Linearkugellager-Einheiten. Zur Montage stehen Senkbohrung in den Laufschienen sowie, je nach Bauform, Gewinde- oder Senkbohrungen in den Läuferleisten zur Verfügung. Die kompakte Bauweise begünstigt generell den Einsatz in engen Bauräumen. 3

2 Linearkugellager / Teleskop-Linearkugellager Montagebeispiele 5

3 Belastbarkeit von Teleskop-Linearkugellagern nach Norm-Nummern geordnet 14 Für die Auswahl des geeigneten Linearkugellagers sind zunächst der zur Verfügung stehende Bauraum, der gewünschte Hub sowie die aufzunehmende Last zu berücksichtigen. Die unten aufgeführten Werte dienen zur Orientierung bei der Auswahl der geeigneten Schienen-Nenngrößen. Die Angaben über die Belastbarkeit sind unverbindliche Richtwerte unter Ausschluss jeglicher Haftung. Sie stellen generell keine Beschaffenheitszusage dar. Ob ein Produkt für den jeweiligen Einsatzfall geeignet ist, muss in jedem Einzelfall vom Anwender ermittelt werden. Umgebungseinflüsse und Alterung können die angegebenen Werte beeinflussen. Statische Belastbarkeit Artikel-Nr. Tragzahlen zulässiges Lastmoment C o rad in N C o ax in N Mx in Nm My in Nm Mz in Nm GN GN

4 Belastbarkeit von Teleskop-Linearkugellagern nach Norm-Nummern geordnet Artikel-Nr. Tragzahlen C o rad in N Artikel-Nr. Tragzahlen C o rad in N Artikel-Nr. Tragzahlen C o rad in N GN E 587 GN GN E E E E E E E E E E E E E Für Teleskop-Linearkugellager, die aus zwei zusammengesetzten Linearkugellagern bestehen, werden keine Angaben zu den zulässigen Lastmomenten gemacht, da diese in der Regel für paarige Anwendungsfälle verwendet werden. Dabei treten derartige Belastungen nur in geringem Maß auf, da i. d. R. davon ausgegengen werden kann, das die Umgebungskonstruktion eine ausreichende Steifigkeit aufweist. Grundsätzlich ist die Einleitung von Lastmomenten in gewissen Grenzen zulässig. Statische Belastung und Durchbiegung Die in den Tabellen angegebenen Belastungswerte beziehen sich auf eine maximal zulässige Kraft, die in der Mitte der voll ausgefahrenen Profilschiene am dritten Segment angreifen darf. Bei Einhaltung der genannten Werte tritt bei ausgezogenem Teleskop-Linearkugellager am Ende der Läuferleiste bzw. der Laufschiene eine geringe Durchbiegung auf. Diese hat in der Regel keinen nachteiligen Einfluss auf die Funktion der Anwendung. Bei Bedarf können Richtwerte auf Anfrage genannt werden. Befestigungsschrauben, Belegung der Befestigungsbohrungen Standardmäßig werden Senkschrauben DIN zur Befestigung eingesetzt, die mit den dafür vorzusehenden Anzugsdrehmomenten zu montieren sind. Je nach Ausführung können unter Umständen nicht alle Befestigungsbohrungen erreicht / belegt werden. Im Allgemeinen dürfen diese Bohrungen ungenutzt bleiben. In Ausnahmefällen, insbesondere bei beidseitigem Hub können durch Lösen von Anschlagschrauben und entsprechend weitem Ausziehen der Läuferleiste, die Befestigungsbohrungen erreicht werden. Anschließend werden die Anschlagschrauben wieder eingesetzt. Verfahrgeschwindigkeit, Käfigschlupf Die Verfahrgeschwindigkeit von Linearkugellagern darf bis 0,8 m/s betragen, Anwendungsfall und die Einbaulänge haben einen Einfluss auf diesen Wert. Bei schnellen Richtungswechseln und hohen Beschleunigungskräften kann besonders bei langen Kugelkäfigen, in ungünstigen Fällen, Käfigschlupf auftreten. Dabei bewegt sich der Käfig nicht synchron mit der halben Geschwindigkeit der Läuferleiste mit, sondern verliert durch verrutschen nach und nach seine richtige Positon. In solchen Fällen ist nach Möglichkeit das Fahren eines Leerhubes bis zum Ende des Verfahrwegs zur Rückpositionierung des Käfigs vorzusehen.

5 Laufrollenführungen Aufbau 16 Laufrollenführungen ermöglichen eine zuverlässige und wirtschaftliche lineare Bewegung von Baugruppen. Sie zeichnen sich durch wartungsarmen Betrieb, lange Lebensdauer, dynamisches Laufverhalten sowie einen geräuscharmen Lauf aus. Durch diese Eigenschaften werden Laufrollenführungen zu unverzichtbaren Komponenten für leistungsfähige und sichere Vorrichtungen und Anlagen mit niedrigem Energiebedarf. Das Programm umfasst alle benötigten Komponenten für den Aufbau von Laufrollenführungen die kompakt und montagefreundlich sind. Grundsätzlich bestehen alle Laufrollenführungen aus einer äußeren Laufschiene in der sich innenliegend Laufrollen bzw. Rollenläufer bewegen. Laufschienen stellen die Grundlage von Laufrollenführungen dar. Sie können als Fest- oder Loslagerversion ausgeführt sein, wobei die Festlagervariante die innerhalb der Schiene laufenden Rollen in zwei Ebenen führt während die Loslager-Laufschiene dies nur in einer Ebene tut. Durch die Kombination beider Versionen können vorhandene Fluchtungs- und Parallelitätsfehler der Anschlusskonstruktion kompensiert werden. Aufwändige Vorarbeiten durch präzise Bearbeitung von Umgebungsteilen können so minimiert werden. Beide Laufschienenversionen lassen sich auf zwei Arten befestigen: Zylindrische Senkungen mit Flachkopfschrauben oder 90 -Kegelsenkungen zur selbstzentrierenden Montage stehen zur Auswahl. Bei den Rollenläufern stehen 3 Bauformen zur Verfügung die sich durch die radiale oder axiale Montagemöglichkeit, durch den Werkstoff und den Grad der Abdichtung von einander unterscheiden. Alle Rollenläufer sind mit 3 Laufrollen ausgestattet, wobei die mittlere immer mit einem exzentrisch verstellbaren Lagerzapfen zur Festlegung des Spiels bzw. der Vorspannung innerhalb der Laufschiene geliefert wird. Je nach Version der Laufschiene ist an beiden Enden des Rollenläufers ein entsprechender Abstreifer montiert. Laufrollen sind von ihrem Aufbau mit Rillenkugellagern vergleichbar, ein nicht demontierbar eingesetzter Lagerzapfen dient der Befestigung. Laufrollen und Abstreifer können für spezielle Anwendungen auch unabhängig von den Rollenläufern unter separaten Normen geliefert werden. Alle Ausführungen sind in den Laufschienen-Nennmaßen h1 = 18, 28, 35 und 43 mm erhältlich und können über den Standardbereich hinaus in Längen bis 3600 mm am Stück und darüber aus zusammengesetzten Laufschienen für individuelle Anforderungen geliefert werden.

6 Laufrollenführungen Montagebeispiele 18

7 Laufrollenführungen Genauigkeit, technische Hinweise Toleranz bei montierten Laufrollenführungen 28 Bei der Kombination von Laufschienen GN 2422 und Rollenläufern GN 2424 ergben sich folgende Maße / Toleranzen. Werden mehrere Rollenläufer auf Umschlag in eine Laufschiene eingesetzt, so kann ein Versatz x zwischen den Rollenläufern auftreten, der zum Maß h2 addiert werden muss. h1 b h2 x / / /-0.25 ± / / /-0.35 ± / / /-0.30 ± / / /-0.35 ±0.20 Führungsgenauigkeit Laufrollenführungen weisen die aus dem Schaubild hervorgehende lineare Führungsgenauigkeit auf. Zulässiger Höhenversatz Das Fest- und Loslagerprinzip gewährleistet den Ausgleich von Fluchtungsfehlern der Unterkonstruktionen. Es sollten jedoch bei Verwendung von Laufschienen Form UV / UT und XV / XT bestimmte Grenzwerte nicht überschritten werden. Die folgende Tabelle zeigt den maximal zulässigen Winkel des Höhenversatzs der Fest- und Loslagerschienen. Es ist zu beachten, dass das Erreichen der angegebenen Werte eine Reduzierung der Tragzahl um 30% zur Folge hat. Zur Berechnung von h2 gilt folgende Formel: h2 = a x tan w, wobei u. g. Tabellenwerte für w herangezogen werden. Beispiel: h1 = 43, a = 650 mm, w max. = h2 = 650 mm x tan = 1.94 mm h1 w max

8 Laufrollenführungen Montage, technische Hinweise Zulässiger Seitenversatz Mit Hilfe der Fest- bzw. Loslagerlaufschienen ist es möglich, Winkelfehler und Versatz der Montageflächen auszugleichen Der zul. Versatz von Laufrollen und Rollenläufern in den Laufschienen Form UT und UV wird durch die Angaben für x und z angegeben. Bezug ist die nominelle Laufbahnmitte b m. Auf die gesamte Laufschienenlänge lässt sich so ein Parallelitäts- bzw. Winkelfehler ausgleichen, der einem Versatz aus der Summe aus den Werten für x und z entspricht. 29 h1 b m x z Stützbreiten Zur Gewährleistung eines einwandfreien Laufes fordern Laufrollenführungen die Einhaltung äußerer Anschlussmaße bei der Montage. Dazu eignen sich Abstützungen an der Laufschiene und am Rollenläufer, die im Fall die Breiten a bzw. b nicht unterschreiten sollten. Zusätzlich können dadurch extern wirkende Kräfte zuverlässig von der Laufrollenführung übertragen werden, ohne dabei die Befestigungschrauben auf Scherung zu beanspruchen. h1 a b Anzugsdrehmomente Bei der Anwendung von zylindrischen Senkbohrungen bei den Laufschienen Form UT und XT ist darauf zu achten, dass die Montagebohrungen der Anschraubfläche ausreichend gesenkt werden. Das angegebene Anzugsdrehmoment der Flachkopfschrauben sollte dabei eingehalten werden. h1 Schraube sw Antrieb Anzugsdrehmoment 18 M 4 x 8 T20 3 Nm 28 M 5 x 10 T25 9 Nm 35 M 6 x 12 T30 14 Nm 43 M 8 x 16 T40 24 Nm

9 Laufrollenführungen Technische Hinweise, Belastbarkeit Verfahrgeschwindigkeit Die maximale Verfahrgeschwindigkeit von Laufrollenführungen beträgt 7 m/s, je nach Anwendungsfall und Einbaulänge. 30 Schmierung Nach dem der bereits eingestellte Rollenläufer in die Laufschiene eingesetzt worden ist, wird empfohlen, die Laufflächen der Schiene mit einem Hochleistunsschmierstoff für Linearführungen, z. B. Klüberplex BE , mittels eines Pinsels leicht einzufetten. Eine Überprüfung des Schmierfilms auf Verschmutzung, zum Beispiel durch Späne o. ä., sollte regelmäßig erfolgen. Bei sichtbarer Verschmutzung oder deutlicher Verfärbung des Schmierstoffes sollten die Schiene und die Rollen mit einem sauberen Lappen gereinigt werden und eine Nachbefettung erfolgen. Ein Nachfetten ist ansonsten in der Regel einmal jährlich oder nach 100 km Laufleistung ratsam. Einsatztemperaturen Die Komponenten der Laufrollenführungen sind für einen Einsatz im Temperaturbereich von -30 C bis 130 C geeignet. Belastbarkeit Für die Auswahl der passenden Laufrollenführung sind zunächst der zur Verfügung stehende Bauraum, die gewünschte Anbauweise sowie die aufzunehmende Last entscheidend. Die unten aufgeführten Werte dienen zur Orientierung bei der Auswahl der geeigneten Rollenläufer, bzw. der geeigneten Laufrollen. Die Angaben über die Belastbarkeit sind unverbindliche Richtwerte unter Ausschluss jeglicher Haftung. Sie stellen generell keine Beschaffenheitszusage dar. Ob ein Produkt für den jeweiligen Einsatzfall geeignet ist, muss in jedem Einzelfall vom Anwender ermittelt werden. Umgebungseinflüsse und Alterung können die angegebenen Werte beeinflussen. Artikel-Nr. Tragzahlen in Hauplastrichtung zulässige Lastmomente C o rad in N C o ax in N Mx in Nm My in Nm Mz in Nm GN GN

10 Rollenläufer Montageanleitung - Laufrollenführungen Laufrollenführungen werden aus einer Laufschiene GN 2422 und einem Rollenläufer GN 2424 aufgebaut. Alle Komponenten werden separat verpackt und unmontiert geliefert. Bei Auslieferung ist das Spiel des Rollenläufers zur Laufschiene nicht eingestellt. Bei der Montage hat die Einstellung des Rollenläufers dann nach folgender Anweisung zu erfolgen: 1. Sauberkeit der Laufbahnen und der Laufrollen sicherstellen. 2. Die Befestigungsschraube der mittigen, exzentrisch verstellbaren Laufrolle leicht lockern und den Rollenläufer, ohne die mitgelieferten Abstreifer, in die Laufschiene einsetzen (Vgl. hierzu die Punkte 4 und 6). 3. Den Rollenläufer an einem Ende der Laufschiene positionieren. Bei den Loslagerlaufschienen der Typen UT und UV muss eine dünne stabile Unterlage (z. B. Gabelschlüssel oder Fühlerlehre) unter den Enden des Rollenläuferkörpers und der Laufschiene gelegt werden, um eine parallele Ausrichtung des Rollenläufers in den flachen Laufbahnen sicherzustellen. Unterlage bei Loslagerschiene verwenden! 5. Durch Drehen des Gabelschlüssels im Uhrzeigersinn wird die einzustellende Laufrolle gegen die obere Laufbahn gedrückt, wodurch der Rollenläufer spielfrei gestellt wird. Eine zu hohe Vorspannung ist zu vermeiden, da dadurch die Reibung erhöht und die Lebensdauer reduziert wird. 6. Während mit dem Gabelschlüssel die korrekte Lage des Lagerzapfens gehalten wird, kann die Befestigungsschraube mäßig stark angezogen werden. Das genaue Anzugsmoment wird später überprüft. 7. Den Rollenläufer in der Laufschiene bewegen und überprüfen, ob das Spiel / die leichte Vorspannung über die gesamte Länge der Laufschiene konstant ist. Der Lauf sollte leichtgängig sein und der Rollenläufer an keiner Stelle in der Laufschiene Spiel haben oder sich verspannen. 8. Jetzt die Befestigungsschraube mit dem aus der Tabelle ersichtlichen, vorgeschriebenen Anzugsmoment festziehen, wobei der Gabelschlüssel die Winkelposition der Laufrolle wieder festhält. 31 h1 Anzugsdrehmoment 4. Den Gabelschlüssel GN (liegt als Zubehör bei) zwischen Exzenterlaufrolle und Rollenläuferkörper einführen (Die Zentrierbohrungen links und rechts markieren die Position der Laufseite der konzentrischen Rollen / tragenden Rollen.) 18 3 Nm 28 7 Nm 35 7 Nm Nm 9. Nun die Abstreifer, beim Rollenläufertyp N auch die Längsdichtung, montieren. Dafür den Rollenläufer aus der Schiene entnehmen. 10. Vor dem Wiedereinsetzten des Rollenläufers dafür sorgen, dass eine korrekte Schmierung der Laufbahnen / Laufrollen mit einem Hochleistungsschmierstoff für Linearführungen sichergestellt ist.