Was sind Kurvenschienen und gebogene Linearschienen und wann werden sie eingesetzt?

Ingo Urbach | 30. April 2020

Typischerweise ist der Verfahrweg bei einachsigen Bewegungssystemen entweder rotatorisch (in einem Teil- oder Vollkreis) oder linear (in einer geraden Linie).

Manche Anwendungen benötigen aber ein System, das gerade Bewegungsabschnitte mit gekrümmten bzw. gebogenen Abschnitten verbindet.

Es gibt bei diesen gebogenen Systemen zwei Varianten. Entweder einfache Abschnitte mit konstanten Radien. Also z.B. eine 180-Grad oder 90-Grad Drehung zusammen mit geraden Abschnitten oder Abschnitte mit variablen Radien kombiniert mit geraden Abschnitten. Die erste Variante findet sich oft, wenn Teile in einer im Allgemeinen geraden Linie bewegt werden müssen, jedoch mit einigen Abweichungen um Hindernisse herum.

Anwendungen, bei denen Hindernisse eine kurvenförmige Bewegung mit variablem Radius erforderlich machen können, sind zum Beispiel die Positionierung von Monitoren oder Werkzeugen an Montagestationen oder die ergonomische Anpassung von Geräten an Arbeitsstationen, um sie an ein breites Spektrum von Bedienern und Anwendungen anzupassen.

Linearschlitten

Eine der Herausforderungen ist die des richtigen Schlittens. Er muss sowohl in der Kurvenförmigen Bewegung als auch den geraden Abschnitten arbeiten können. Besonders die Übergänge zwischen gerader- und kurvenförmiger Bewegung sind kritisch. Viele Systeme nutzen deshalb Rollen oder Räder zur Führung zur Verteilung der Last. Hauptsächlich nutzt man dieses Verfahren, da Rollen und Räder nicht die präzisen Laufflächen von z.B. Umlauflagern benötigen. Außerdem können Rollenschlitten eingestellt werden, um Vorspannung und Steifigkeit zu erhöhen.

Auch bei Schmutz und Feuchtigkeit sind Rollen besser in der Lage standzuhalten.

Gleitlager finden immer häufiger ihren Weg in Kurvenschienen-Systeme und können dank ihrer relativ einfachen Herstellung in Sonderausführungen geliefert werden. Sie sind deshalb „das Ass im Ärmel“, wenn es komplizierter werden muss. Gleitlager richten sich von Natur aus selbst aus und minimieren dadurch Verschleiß durch gekrümmte Abschnitte von allein.

Umlauflager hingegen eignen sich nur bei Kurven mit großen Radien gut. Obwohl sie in Systemen mit Kurvenschienen als auch mit Linearschienen arbeiten können sind sie eher empfindlich für die Übergänge. Das kann zu Schäden an Wälzkörper und Dichtungen führen. Bei einer hohen Tragfähigkeit sind sie trotzdem die beste Option, da Steifigkeit und Laufgenauigkeit sehr hoch sind.

Linearantrieb

Am geläufigsten sind Riemen- und Kettenantriebe. Da sie sowohl kurven Bahnen mit konstanten oder variablen Radien befahren können und auch mehrere Schlitten synchron an einem System befestigen können.

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