Profilschienenführung

Profilschienenführungen dienen bei allen Linearanwendungen zur präzisen Führung, Reibungsminderung und Positionierung. Profilschienen kommen häufig bei Handlingsystemen, Automatisierungstechnik, Zuführsystemen und Montagetechnik zum Einsatz.

Im einfachsten Fall besteht ein Profilschienenführungssystem aus einer Profilschiene und einem dazu passenden Führungswagen. Weitere Anbauteile an der Schiene (z. B. Abdeckbänder) und am Wagen (z. B. div. Abstreifer oder Wegmesssysteme) sind optional und sorgen für eine hohe individuelle Lösungsorientierung der Systeme an unterschiedlichste Anwendungsfälle.

Grundsätzlich unterscheiden sich die Linearführungsschienen in ihrer Breite. Baugrößen von 15 mm, 20 mm, 25 mm, 30 mm, und 35 mm sind dabei die gängigsten Breiten. Schienenausführungen mit Montagebohrungen, um die Schiene zu montieren, sind ebenso möglich wie korrosionsgeschützte Varianten. Weitere Ausführungen bieten zum Schutz der Verschraubungen vor Schmutzeintritt die Möglichkeit zum Anbringen von Abdeckbändern. Schienen als Zahnstangenausführung dienen als Angriffspunkt für den Antriebsmotor und erlauben eine kompakte Antriebsgestaltung.

Die Wagengröße richtet sich immer nach der Größe der eingesetzten Führungsschiene. Pro Schienendimension sind unterschiedliche Wagenausführungen möglich. Ausführungen als kurzer, langer, breiter oder hoher Wagen ergeben eine hohe Flexibilität bei der Konstruktion des Systems.

Genau wie bei Wälzlagern richtet sich die Wahl der eingesetzten Wälzkörper nach der geplanten Anwendung. Während Kugelumlaufeinheiten durch geringe Reibung und hohe Verfahrgeschwindigkeiten punkten, sind Rollenumlaufeinheiten sehr tragfähig und werden bei besonders hohen Belastungen eingesetzt.

Rollenumlaufeinheiten und Kugelumlaufeinheiten gibt es in zwei unterschiedlichen Ausführungen: vollrollig und mit Kette. Vollrollige Ausführungen besitzen die größtmögliche Anzahl an Wälzkörpern und stellen somit eine besonders tragfähige und steife Führung dar. Bei Ausführungen mit Kette werden die Wälzkörper durch eine Führungskette auf Abstand gehalten und kommen nicht miteinander in Kontakt. Der Vorteil der Kettenausführung liegt in einem wesentlich geringeren Laufgeräusch. Bedingt durch die Bauart sind aber weniger tragende Wälzkörper im Einsatz. 

Die Vorspannungsklasse beeinflusst die Steifigkeit des Gesamtsystems. Durch eine erhöhte Vorspannung werden elastische Verformungen der Wälzkörper vorweggenommen, wodurch die Einfederung des Gesamtsystems verringert wird. Eine hohe Vorspannung erhöht allerdings den Verschiebewiderstand und reduziert die Lebensdauer. Dadurch muss die Vorspannung in die Berechnung der Lebensdauer miteinbezogen werden. Die Vorspannungsklassen werden von niedrig bis hoch mit V0, V1, V2 und V3 angegeben.

Für Anwendungen, bei denen eine hohe Lebensdauer im Vordergrund steht, sind geringe Vorspannungsklassen zu wählen. Je nach steigendem Bedarf an Steifigkeit des Gesamtsystems muss die Vorspannung erhöht werden. 
Es ist zu beachten, dass bei steigender Vorspannung auch der Verschiebewiderstand zunimmt. 

• Vorspannung V0: leichtgängige Führungen, manuelle Achsen, Hilfsachsen 

• Vorspannung V1: leichtgängige Führungen bei gleichmäßiger Belastung;Handlingsysteme, Robotik, Hilfsachsen 

• Vorspannung V2: hohe Steifigkeit, kleine Werkzeugmaschinen 

• Vorspannung V3: sehr hohe Steifigkeit, hohe Stoßbelastung und Vibrationen; stark wechselnde Beanspruchungen; Werkzeugmaschinen mit hoher Leistung, Fräszentren, Drehmaschinen

Die Genauigkeitsklasse bestimmt bei Profilschienenführungen die Maßhaltigkeit der Bezugsmaße von Wagen zu Schiene sowie die Ablaufgenauigkeit (Parallelitätsabweichung vertikal/horizontal bei Bewegung entlang der Schiene). Die Genauigkeitsklasse wird von Standard bis sehr hoch mit G3, G2, G1, G0 angegeben.

Bei Haberkorn beträgt die maximale Schienenläge, die einteilig gefertigt werden kann, abhängig von der Baugröße bis zu sechs Meter. Darüber hinaus werden Schienen aus mehreren Teilen zusammengesetzt. Dazu müssen die Schienen üblicherweise am Stoß stirnseitig geschliffen werden und scharfkantig sein, um einen reibungslosen Betrieb zu gewährleisten.

Grundsätzlich müssen alle Linearführungen geschmiert werden. Die Schmierung kann mittels Fett oder Öl erfolgen. Die Vorteile einer Fettschmierung sind der geringe konstruktive Aufwand, der durch den Verzicht einer zentralen Schmieranlage entsteht. Mit Fett lassen sich Linearführungen langfristig mit Schmierstoff versorgen, ohne laufend nachschmieren zu müssen. Die standardmäßig mit einer Dichtlippe versehenen Wagen besitzen an mehreren Stellen die Möglichkeit, Schmiernippel anzubringen, um das Fett in die Lager einzubringen. Bei sehr kurzen Hüben ist der Wagen von beiden Seiten zu schmieren, damit sich der Schmierstoff im ganzen Wagen verteilen kann. 
Öl-Schmierungen sorgen für einen Spüleffekt, der Verschmutzungen aus den Lagern abtransportieren kann. Dazu ist jedoch eine Zentralschmieranlage erforderlich.