Kompakte Linearführungen mit hervorragender Dämpfung

Schaeffler hat die hydrostatischen Linearführungen der Baureihe HLE entwickelt, die außergewöhnliche Dämpfungseigenschaften mit den kompakten Abmessungen einer standardmäßigen profilierten Linearführung verbinden. Diese Führungen eignen sich ideal für Linearbewegungsanwendungen, bei denen die Schwingungskontrolle am Lastangriffspunkt entscheidend ist, beispielsweise in der Hochgeschwindigkeitsbearbeitung und im Hochpräzisionsschleifen.

Hydrostatisches Kompaktführungssystem

Den Anforderungen des Werkzeugmaschinenbaus gerecht werden

Angesichts der steigenden Anforderungen an höhere Dynamik und Leistungsdichte in Werkzeugmaschinen benötigen Hersteller Linearführungssysteme, die Folgendes bieten:

  • Hohe dynamische Steifigkeit

  • Reduzierte Schwingungen

  • Verbesserte Bearbeitungsgenauigkeit

Durch die wirksame Dämpfung von Maschinenschwingungen ermöglichen die HLE-Führungen:

  • Höhere Zerspanungsleistung

  • Höhere Bearbeitungsgeschwindigkeiten

  • Verbesserte Oberflächenqualität

  • Höhere Bearbeitungspräzision

Funktionsweise hydrostatischer Linearführungen

Im Unterschied zu herkömmlichen Kugel- oder Rollenführungen arbeiten die HLE-Führungen ohne Metall-auf-Metall-Kontakt. Stattdessen gleiten die Laufwagen auf einem dünnen Film aus Druckflüssigkeit und gewährleisten dadurch:

  • Keinen Verschleiß der Führungsbahnen

  • Nahezu unbegrenzte Lebensdauer

  • Konstante Steifigkeit und Präzision

Durch den integrierten Hydraulikregler sind die Führungen anschlussfertig, während die Montageabmessungen weiterhin mit Standard-Monorail-Führungssystemen austauschbar bleiben.

Schwingungen in Werkzeugmaschinen wirksam beherrschen

Schwingungen in der Zerspanung entstehen durch Werkzeugverschleiß, Schnittstöße, regenerative Schwingungen und weitere externe Einflüsse. Der hydrostatische Film in HLE-Führungen bewirkt durch den „Squeeze-Film“-Effekt eine Dämpfung, die:

  • die Resonanzamplitude reduziert

  • die dynamische Steifigkeit erhöht

  • Genauigkeit und Stabilität verbessert

Dadurch erreichen Werkzeugmaschinen auch unter anspruchsvollen Bedingungen eine höhere Leistung und Effizienz.

Technische Spezifikationen der HLE-Führungen

Die hydrostatische Linearführung HLE in der Baugröße 45 verfügt beispielsweise über folgende Merkmale:

  • Dämpfungswert: >470.000 kg/s

  • Betriebsdruck: 100 bar nominal

  • Ölviskosität: ISO VG 46

  • Volumenstrom je Schlitten: ca. 1,2 L/min

  • Zugsteifigkeit vergleichbar mit Wälzlagerführungen

Die Konstruktion umfasst eine Stahlsattelplatte mit Drucktaschen und integrierter Druckregelung für einen gleichmäßigen Betrieb.

Längere Maschinenlebensdauer und Kollisionsschutz

Da an den Führungsbahnen kein Verschleiß auftritt, können hydrostatische Führungen als lagerlebensdauerunbegrenzt angesehen werden; dies verlängert sowohl die Maschinenlebensdauer als auch die Langzeitpräzision. Darüber hinaus verbessert sich der Kollisionsschutz: Mit zunehmender Schnittkraft steigt der Öldruck und erzeugt eine Rückstellkraft, die das Schließen des Flüssigkeitsspalts bei starken Stoßbelastungen verhindert.

Bewährte Leistung in Kundenanwendungen

Prüfungen an Bearbeitungszentren und Schleifmaschinen bestätigten die überlegene Leistung der HLE-Führungen:

  • Bearbeitungszentren: Im Einsatz an den Y- und Z-Achsen zeigten HLE-Führungen eine nahezu identische Steifigkeit wie Rollenführungen, jedoch mit deutlich geringeren Schwingungsspitzen. Dadurch wurden die Schnitte stabilisiert und größere Zerspanungstiefen ohne Rattern ermöglicht.

  • Schleifmaschinen: Der Austausch von Rollenschlitten gegen hydrostatische Schlitten reduzierte die Schwingungsamplituden am Werkstücktisch. Oberflächenmessungen zeigten, dass HLE-Führungen sowohl die Langwelligkeit als auch die Kurzwelligkeit verbesserten.

Traditionelle Herausforderungen überwinden

Hydrostatische Führungssysteme galten traditionell als teuer, großvolumig und aufwendig zu installieren. Die INA HLE Führungen von Schaeffler überwinden diese Hürden jedoch, da sie sich in den üblichen Bauraum profilierter Linearführungen auf Schienen integrieren lassen.

Für Maschinenbauer bedeutet das:

  • Geringere Konstruktions- und Montagekosten

  • Kompatibilität mit ISO-/DIN-Normen

  • Flexibilität, Rollen- und hydrostatische Systeme innerhalb desselben Maschinenkonzepts zu kombinieren

Fazit

Die hydrostatischen Linearführungen HLE von Schaeffler bieten der Werkzeugmaschinenindustrie eine wegweisende Lösung mit kompakter Bauweise, hervorragender Dämpfung und hoher Lebensdauer. Mit nachgewiesenen Ergebnissen in Zerspanungs- und Schleifanwendungen sorgt die HLE-Baureihe für höhere Genauigkeit, eine längere Maschinenlebensdauer und verbesserte Effizienz und stellt damit eine leistungsstarke Alternative zu herkömmlichen Rollen- oder Kugelführungen dar.