Von wegen von der Rolle...

PROFILLAUFROLLEN - Jede Maschine und jedes Handlingsystem funktioniert so gut, wie die Summe der eingesetzten Teile. Solche Maschinenelemente sind zum Beispiel Laufrollen-Führungen. Individuelle lineare Bewegungsabläufe sind die typischen Einsatzfälle für standardisierte Laufrollen, Stützrollen und Kurvenrollen des Lagertechnik-Spezialisten Ina Lineartechnik aus Homburg.

03. April 2002

Modular konzipiert, erlauben sie optimale antriebs- und führungstechnische Lösungen in den Bereichen Automatisierungs-, Beschickungs-, Handhabungs- und Fördertechnik sowohl in Produktions-, und Prüfmaschinen als auch im Lager-, Kommissionier-, Verpackungs- und Versandbereich. Die Lauf-, Stütz- und Kurvenrollen bieten eine hohe mechanische Präzision und eignen sich ideal für den universellen Einsatz. Wer jedoch glaubt, daß es sich bei den Wälzlagern um „banale“ Maschinenelemente handelt, der dürfte sich spätestens dann getäuscht sehen, wenn die technische Verfügbarkeit einer Produktionsanlage auf Grund des Defekts eines solchen Bauteils nicht mehr gegeben ist. Laufrollen, Stützrollen und Kurvenrollen sind im Grunde genommen Bezeichnungen für Wälzlager, die entgegen der herkömmlichen Verwendung nicht in Gehäuse eingebaut, sondern durch die Funktion des Ablaufens auf einer geraden oder gekrümmten Gegenlauffläche gekennzeichnet sind. Ina-Laufrollen gelten als hoch tragfähig, robust und vielseitig verwendbar und bewähren sich seit Jahrzehnten in den unterschiedlichsten Anwendungsbereichen. Besonders gilt dies für Profillaufrollen, die vor allem in Handhabungs- und Automatisierungs-Einrichtungen eingesetzt werden.

Die Profillaufrolle wurde entwickelt, um im Verbund mit einer Laufachse (Laufwelle) als dem Gegenlaufpartner eine lineare und zumeist geradlinige Bewegung über kurze oder auch längere Entfernungen zu ermöglichen. Für eine zuverlässig funktionierende Automatisierung wurde schon früh die Notwendigkeit der präzisen mechanischen Führung bei vielen denkbaren Bewegungsabläufen erkannt. Solche Führungssysteme sind in der Lage, Kräfte und Momente aufzunehmen. Trotz der recht hohen Anforderungen gelang es den Ina-Technikern, die Profillaufrollen-Führungen vergleichsweise einfach zu gestalten: Sie sind zum Beispiel robust, verschleißarm und betriebssicher, haben einen geräuscharmen Lauf sowie unbegrenzte Hublängen. Sie erreichen hohe Verfahrgeschwindigkeiten, sind leicht zu montieren und haben einen geringen Wartungsaufwand.

Rolle flexibel kombinierbar Die Profillaufrollen können mit passenden Trag-/Führungsschienen unterschiedlichster Bauformen kombiniert werden und es sind Linear- und Kurvenstrecken möglich. Laufwellen gibt es in mehreren Baugrößen im Durchmesser von 6 bis 50 mm. Für die am häufigsten auftretenden mittleren bis schwereren Belastungen werden in der Regel Laufwellen im Durchmesserbereich von 12 bis 50 mm verwendet. Ein Baukastensystem für die Realisierung einer Laufrollenführung (LFR) besteht demnach jeweils aus diversen Profillaufrollen, Laufwellen und Tragschienen, Zapfen mit Scheiben und Muttern, Schmier- und Abstreifer-Einheiten sowie Einschlag-Schmiernippeln und Verschlussdeckeln.

Die Profillaufrolle mit Zwei-Punkt-Kontakt entspricht in ihrem Aufbau einem zweireihigen Schrägkugellager ohne Füllnut und kann deshalb neben radialen auch axiale Lasten in beiden Richtungen aufnehmen. Durch den verstärkten Außenring der Profillaufrollen LFR sind hohe radiale Lasten zulässig, wobei die Biegespannungen, die durch die elastische Verformung des Außenrings auftreten, bereits berücksichtigt wurden. Die Laufwellen dienen als Gegenlaufbahn für die Profillaufrollen, haben metrische Abmessungen, sind oberflächengehärtet und geschliffen. Sie können direkt oder mittels Alu-Tragschienen auf die Anschlusskonstruktion montiert werden. Die Laufwellen und die Tragschienen lassen sich einteilig oder für größere Verfahrwege auch mehrteilig zusammen setzen. Die Zapfen dienen zur Befestigung der Profillaufrollen an die Anschlusskonstruktion. Gefertigt aus hochwertigem Schraubenstahl, gibt es für geschlossene Führungen zentrische und exzentrische Zapfen. Die exzentrischen Zapfen erlauben die Anstellung und leichte Vorspannung der Laufrollen an die Laufwelle für die Montage einer geschlossenen Führung. Im Normalfall werden die Profillaufrollenführungen als geschlossene Einheiten verwendet. Die Anordnung der parallel verlaufenden Laufbahnen kann beliebig neben- oder übereinander erfolgen. Für die gebotene Genauigkeit, Steifigkeit und Belastbarkeit des Führungssystems empfiehlt sich zum einen die mechanische Bearbeitung der Anlage- und Montageflächen in einer Aufspannung und zum anderen das exakte Ausrichten. In Anwendungsfällen mit hohen Beschleunigungen und Verzögerungen, häufigen Lastwechseln oder rhythmischen Verfahrbewegungen lässt sich ein erhöhter Verschleiß dadurch vermeiden, daß die Profillaufrollen mit leichter Vorspannung an die Laufwellen angestellt werden.

Die schwimmende Loslagerseite

Bei größeren Abständen der parallel angeordneten Laufwellen kann die geforderte Parallelität über die gesamte Verfahrlänge oftmals nicht mehr gewährleistet werden. Im Ernstfall führt dies zum Verlust des theoretisch anstehenden Zwei-Punkt-Kontakts der Profillaufrolle, was wiederum Laufhemmungen, höheren Verschleiß und vorzeitigen Ausfall zur Folge haben kann. Hier wird die kombinierte Fest-/Loslageranordnung empfohlen, wobei dann die Loslagerseite entweder mit Hilfe einer Gleitlagerbuchse in einer Profilrolle oder mittels einer nicht profilierten Laufrolle „schwimmend“ ausgeführt wird. Somit kann sich die Laufrolle axial frei bewegen, Parallelitätsfehler werden selbsttätig ausgeglichen. Reichen weder die Tragsicherheit noch die prognostizierte Lebensdauer der gewünschten Profillaufrolle aus, und können auf Grund begrenzten Einbauraums nicht größere Profilrollen vorgesehen werden, dann besteht die Möglichkeit der paarigen Anordnung von zwei oder mehr Profillaufrollen, die dann als „Wippen“ hintereinander geschaltet werden. Die Wippen sorgen für eine gleichmäßige Lastverteilung und sind über exzentrische Zapfen spielfrei einzustellen. Die konstruktive Anbindung der Profillaufrollen sowie der Laufwellen und Tragschienen ist auf vielfältige Art und Weise möglich. Als tragende Einheiten kommen sowohl geschraubte oder geschweißte Stahl- und Leichtmetall- Konstruktionen als auch Strangpressprofil-Konstruktionen in Frage. Dadurch ist eine hohe Anwendungs- und Installations-Flexibilität der Laufrollen-Führungen gegeben.

Ausführliche Unterlagen zu diesem Thema können beim Hersteller kostenlos angefordert werden.

Erschienen in Ausgabe: 05/2001