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Kunststoff statt Kugelumlauf - Linearführungen für maschinelle Entgratung

Steckbrief

  • Was wurde benötigt: Kunststoff-Gleitlager
  • Anforderungen: Starke mechanische Belastung, starke Schwingungen, viel Staub
  • Branche: Maschinenbau
  • Erfolg für den Kunden: Ein verschleißarmes Produkt mit guten Gleiteiegenschaften


Bei der maschinellen Entgratung von Metallteilen werden hohe Anforderungen an die Antriebe und vor allem an die Führungselemente der Fräsmotoren gestellt. Eine hohe Steifigkeit wird verlangt, und die Führungen müssen auf hohe Vorschubgeschwindigkeiten ausgelegt sein. Rein theoretisch sind das ideale Einsatzbedingungen für Kugelumlaufführungen - wenn da nicht die hohen Schmutz- und Staubbelastungen wären. Ein Maschinenbauer entschied sich daher für Kunststoff-Gleitlager, mit Erfolg.
 

Automatische Kantenfräsmaschine für Ladeluftkühler

Automatische Kantenfräsmaschine für Ladeluftkühler.


Problem

Die beiden Hauptachsen für den Fräsvorgang sind mit Kugelumlauf-Linearführungen versehen. Das scheint bei den hohen Geschwindigkeiten auch die richtige Wahl zu sein. Bei den Vertikalführungen für die beiden Fräsmotoren und die Sägeeinheit, die zugleich den Zustellhub von rund 25 mm übernehmen, sieht die Sache jedoch anders aus. Diese Führungen werden stark belastet, denn sie müssen die beim Fräsen auftretenden Kräfte aufnehmen und entsprechend gegenhalten. Zudem erzeugen die schnell laufenden Motoren extreme Schwingungen. Schließlich kommt es an dieser Stelle, in unmittelbarer Nähe der Bearbeitung, zu einer hohen Belastung durch Aluminiumspäne und -staub.

Lösung

All diese Faktoren sprechen eher gegen Kugelumlaufführungen. Deshalb suchten die Konstrukteure des Ingenieurbüros nach einer Alternativlösung. Sie entschieden sich für die drylin® T-Kunststoff-Gleitlager von igus®. Bei diesem Lager verfährt ein Schlitten mit Gleitelementen aus dem abriebfesten Hochleistungs-Polymer "iglidur® J" in einem Führungsprofil aus hartanodisiertem Aluminium. Das ist eine perfekte Gleitpaarung, da sie sich gegenüber Gleitpartnern aus Stahl um eine etwa dreifach höhere Abriebfestigkeit auszeichnet.

Gute Gleiteigenschaften
Aufgrund der sehr guten Gleiteigenschaften weist das System zudem einen leisen Lauf auf. Darüber hinaus ist es unempfindlich gegenüber Korrosion und gegen Schmutz. Für diese Eigenschaften ist der so genannte "Trockenlauf" maßgeblich. Da die drylin® T-Gleitlager ohne Schmierung auskommen, fungieren die Gleitelemente wie Abstreifer und schieben Späne und Staub ganz einfach von der Gleitschiene. Dass dennoch so gute Gleiteigenschaften erzielt werden, liegt dabei an dem Hochleistungs-Polymer iglidur® J. In diesem hoch abriebfesten, von igus® entwickelten Werkstoff sind die Schmierstoffe dauerhaft "eingebaut". Die Linearführung drylin® T findet heute erfolgreich Anwendung besonders in schmutziger Umgebung. In Holzmaschinen etwa, in der Papier- und Textilverarbeitung sowie bei Verpackungsmaschinen. Auch in Umgebungen, in denen Wasser, Laugen oder Säuren den meisten Kugelführungssystemen zusetzen, hält die Linearführung.

Keine Verschleißerscheinungen
Das ist schon deshalb nicht selbstverständlich, weil die Maschine harten Beanspruchungen unterliegt. Pro Jahr müssen die Führungseinheiten rund 300.000 Hübe absolvieren - bei Vibrationen, starken mechanischen Belastungen und in einer Umgebung, welche durch Aluminiumspäne und –stäube verschmutzt ist. Da wäre ein wenig Verschleiß durchaus verständlich, aber dennoch laufen die drylin®-Führungen auch nach drei Jahren und inzwischen 900.000 Hüben noch ohne Lagerspiel.