Kogelbus versus profielrail
21 Juni 2016Kogelbussen met ronde asssen of toch een profielrail geleiding met kogelomloop?
Bij het ontwerpen van een toepassing waarbij een lineaire geleidingen vereist zijn, hebben ingenieurs meerdere keuzemogelijkheden zoals o.a. profielrail geleidingen, kogelbus-as geleidingen of loopwielgeleidingen.
Hier kiezen we ervoor de voordelen te belichten van kogelbusgeleidingen en profielrailgeleidingen ten opzichte van elkaar. De keuze van verkeerde lineaire geleidingen kan een dure vergissing zijn. Het is dan ook aan te bevelen om ons al tijdens de ontwerpfase bij uw project te betrekken zodat wij u kunnen voorzien van de juiste adviezen en informatie. Het kiezen van verkeerde lineaire geleidingen kan leiden tot een slecht presterende machine of bijvoorbeeld tot oversized componenten met te hoge uitgaven.
In eerste instantie lijken de profielrailgeleidingen en de kogelbusgeleidingen een geschikte keuze voor de meeste toepassingen.
Echter hebben beide toch specifieke eigenschappen waardoor ze toch beter kunnen presteren bij bepaalde toepassingen.
De kogelbus as geleiding is uitgevonden in de veertiger jaren van de vorige eeuw. Sinds die tijd zijn ze overal met veel succes in diverse vormen toegepast. Echter door de beperkte stijfheid van deze kogelbus geleiding werden fabrikanten van o.a. precisie apparatuur (gereedschap machines) gedwongen te zoeken naar andere oplossingen om de vereiste draaglasten en nauwkeurigheden te behalen. De oplossing hiervoor werd gevonden rond 1970 met de introductie van een profielrail.
De profielrail zorgde voor een hogere stijfheid en belastbaarheid en geringe inbouw afmetingen.
Door de komst van de profielrail geleiding is het minder duidelijk geworden wanneer je deze of de kogelbus geleiding gebruikt. Vaak wordt er voor de kogelbus geleiding gekozen omdat dit altijd al gebruikt is voor bepaalde toepassingen.
Hieronder vindt u een aantal richtlijnen waarmee wij denken uw keuze te kunnen vergemakkelijken.
Belastbaarheid
Voordeel: profielrail geleiding
Bij een profielrail is er een grotere conformiteit tussen de kogels en de loopbanen waardoor er een duidelijk groter contactoppervlak is waardoor ze een groter draagvermogen bij een bepaalde grootte dan kogelbussen met ronde assen. Ook is een profielrail beter bestand tegen momentbelastingen en heeft een profielrail (meestal) een gelijk draagvermogen in alle vier de richtingen.
Het draagvermogen voor kogelbussen met ronde assen is afhankelijk van de belastingsrichting,
welke bepaald word door de stand van de belading ten opzichte van de kogelbus
Stijfheid
Voordeel: profielrail geleiding
Door het grotere contactoppervlak van de kogels met de loopbanen van de profielrailrail heeft men minder last van doorbuigen.
Om de radiale speling tot een minimum te beperken is het mogelijk om een loopwagen of een kogelbus te voorzien van voorspanning.
Bij een kogelbus is dit maar in een zeer beperkte mate mogelijk. Bij een loopwagen voor een profielrail kan men bij zware belastingen de voorspanning zelfs verhogen met ongeveer 8% waardoor de profielrail geleiding nog veel stijver wordt.
Nauwkeurigheid
Voordeel: profielrail geleiding
Door de vorm van de profielrail en de manier waarop de loopwagen hierover beweegt kan deze veel nauwkeuriger positioneren dan de kogelbus geleiding.
De kogelbus geleiding wordt ook daarom niet gebruikt bij zeer nauwkeurig positioneren maar wel vaak bij het positioneren waarbij er soms onnauwkeurigheden aanwezig zijn. Dit vanwege het zelf uitlijnende vermogen van een kogelbus met een ronde as.
Snelheid
Voordeel: profielrail geleiding
Kogelbus geleidingen hebben meestal een maximale snelheid van 2m/s. Dit komt door de beperking van het bewegen van de kogels in en uit de belastbare zone.
De profielrail geleiding heeft een meer geavanceerde recirculatie methode voor de kogels. Hierdoor kunnen zij een maximale snelheid van 5 m/s bereiken
Montage
Voordeel: Kogelbus geleiding
Een profielrail geleiding moet in zijn gehele lengte ondersteund en bevestigd worden.
Een kogelbus geleiding hoeft alleen maar aan de uiteinden ondersteund worden (maximale overbrugging is 20x de as diameter, afhankelijk van de belasting). Bij een kogelbus geleiding zijn er ook geen bewerkingen nodig tbv de montage oppervlakken. Dit komt omdat een kogelbus geleiding tot op zekere hoogte een zelf uitlijnend vermogen heeft.
Er is dus een duidelijke tijdwinst bij zowel het monteren als bij het voorbereiden (ook ontwerptechnisch) van de montagevlakken.
Vervuilende omgevingsfactoren
Voordeel: Kogelbus geleiding
Over het algemeen zij kogelbussen met ronde assen minder gevoelig voor vuil dan profielrail geleidingen met loopwagens. Er is een grote verscheidenheid aan materialen en afdichtingsmogelijkheden voor verschillende omgevingsfactoren. Dit geld voor zowel de kogelbus geleiding als de profielrail geleiding dus informeer hiernaar bij ons.
Onderhoud
Voordeel: Kogelbus geleiding
Door het kleinere contact oppervlak van de kogels met de assen heeft een kogelbus geleiding meestal minder smering nodig dan een profielrail. Ronde assen met kogelbussen bestaan uit minder onderdelen en zijn vaak ook makkelijker te demonteren dan profielrailgeleidingen met loopwagens. Meestal is het ook makkelijker van merk te wisselen door een grotere uniformiteit van de kogelbussen van verschillende merken.
Door bovenstaande en door meestal een lagere aanschafprijs hebben kogelbussen met assen vaker een lagere TCO dan profielrailgeleidingen.
Het is dan ook zaak om uw toepassing goed te bekijken (berekenen) aan welke krachten deze onderworpen wordt .
Bovenstaande informatie geldt in het algemeen en is alleen bedoeld als informatie. Er kunnen hier geen rechten aan worden ontleend.
Voor een advies op maat kunt u het beste contactmet ons opnemen; wij helpen u graag verder.