Kogelbus met ronde as of toch een profielrailgeleiding?
Bij het ontwerpen van een applicatie hebben ingenieurs keuze uit meerdere soorten lineaire geleidingen. De keuze van een verkeerde soort lineaire geleiding kan een dure vergissing zijn. Het kan leiden tot een slecht presterende machine of bijvoorbeeld tot oversized componenten met hogere kosten. In dit artikel leggen wij u de verschillen tussen een kogelbus as geleiding en een profielrailgeleiding uit. Deze 2 lineaire geleidingen lijken in eerste instantie een geschikte keuze voor de meeste toepassingen. Echter presteert de één toch beter dan de ander op bepaalde vlakken.
Kogelbus of profielrailgeleding: een stukje geschiedenis
De kogelbusgeleiding is uitgevonden in de veertiger jaren van de vorige eeuw. Sindsdien zijn ze met veel succes in diverse vormen toegepast. Echter door de beperkte stijfheid van deze kogelbusgeleiding werden fabrikanten van onder andere 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 profielrailgeleiding is het minder duidelijk geworden wanneer je deze of de kogelbusgeleiding gebruikt. Vaak wordt er voor de kogelbusgeleiding gekozen omdat dit altijd al gebruikt is voor bepaalde toepassingen.
Hieronder vergelijken wij de 2 lineaire geldingen met elkaar op een aantal vlakken.
Belastbaarheid
Voordeel: profielrailgeleiding
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 4 richtingen.
Het draagvermogen voor kogelbussen met ronde assen is afhankelijk van de belastingsrichting,
die bepaald wordt door de stand van de belading ten opzichte van de kogelbus
Stijfheid
Voordeel: profielrailgeleiding
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: profielrailgeleiding
Kogelbusgeleidingen hebben meestal een maximale snelheid van 2 meter per seconde. Dit komt door de beperking van het bewegen van de kogels in en uit de belastbare zone.
De profielrailgeleiding heeft een meer geavanceerde recirculatiemethode voor de kogels. Hierdoor kunnen zij een maximale snelheid van 5 meter per seconde bereiken.
Montage
Voordeel: Kogelbusgeleiding
Een profielrailgeleiding moet in zijn gehele lengte ondersteund en bevestigd worden.
Een kogelbusgeleiding hoeft alleen maar aan de uiteinden ondersteund worden (maximale overbrugging is 20x de as diameter, afhankelijk van de belasting). Bij een kogelbusgeleiding zijn er ook geen bewerkingen nodig ten behoeve van de montageoppervlakken. Dit komt doordat een kogelbusgeleiding 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: Kogelbusgeleiding
Over het algemeen zijn 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 geldt voor zowel de kogelbus geleiding als de profielrail geleiding dus informeer hiernaar bij ons.
Onderhoud
Voordeel: Kogelbusgeleiding
Door het kleinere contactoppervlak 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 bedoeld ter informatie.
Voor een advies op maat kunt u het beste contact met ons opnemen; wij helpen u graag verder.