Kurvenrollen und Stützrollen - Grundkenntnisse und bestimmungsgemäße Verwendung

Von Förderanlagen bis hin zu robotergesteuerten Produktionslinien, Kurvenrollen ermöglichen das mühelose Bewegen von Lasten. Ein reibungsloser Ablauf in der industriellen Fertigung und Materialhandhabung hängt von effizienten und präzisen Bewegungssystemen ab. In diesem Zusammenhang spielen Kurvenrollen und Stützrollen eine entscheidende Rolle. Dabei sorgen Kurvenrollen und Stützrollen für eine zuverlässige Führung linearer Bewegungen. In diesem Blogartikel tauchen wir in die Grundkenntnisse dieser Komponenten ein und beleuchten ihre bestimmungsgemäße Verwendung in der industriellen Praxis.

Kurvenrollen und Stützrollen sind Komponenten, die in Anlagen und Werkzeugmaschinen verwendet werden, um die Bewegung von Teilen, Werkstücken oder Werkzeugen zu führen. Beide Komponenten sind aufgrund ihrer hohen Präzision, ihrer hohen Robustheit und ihrer geringen Reibung in der Industrie weit verbreitet. Auch wenn Kurvenrollen und Stützrollen einen breiten Anwendungsbereich aufweisen, werden in der Fördertechnik meist ummantelte Laufrollen eingesetzt.

Was sind Stützrollen?

Stützrollen basieren auf Rollenlagern und sind in der Lage, sowohl hohe radiale Belastungen als auch Axiallasten aufzunehmen. Axiallasten können beispielsweise durch Fluchtungsfehler oder Schräglauf entstehen. Die zulässige Axiallast hängt von der Profilierung des Außenrings sowie dem verwendeten Wälzkörper ab.

Stützrollen können mit oder ohne Dichtung und mit balliger oder flacher Lauffläche ausgeführt sein. Für Schwerlastanwendungen stehen Vollrollen ohne Käfig zur Verfügung, die höhere Radiallasten aufnehmen können.

Stützrolle
Stützrolle

Weiter sind Stützrollen in Ausführungen mit oder ohne Innenring verfügbar, wodurch sie entweder die Achse selbst als Wälzfläche nutzen oder den Innenring, der auf einer Achse montiert wird.

Grundwissen über Kurvenrollen

Kurvenrollen sind spezielle Stützrollen, die auf beiden Seiten abgedichtet sein können und über eine Axialführung verfügen. Sie sind mit einem Achsbolzen ausgestattet, über den eine Befestigung an angrenzenden Maschinenkomponenten erfolgen kann.

Oftmals ersetzt ein Bolzen mit gehärteter Laufbahn den Innenring. Der Bolzen ist mit einem Gewinde versehen und auf beiden Seiten mit einem Innensechskant oder einer anderen Antriebsform ausgestattet, sodass dieser leicht montiert werden kann.

Kurvenrolle
Kurvenrolle

Die Oberflächen der Kurvenrollen können für bestimmte Anwendungen aus verschiedenen Materialien gefertigt sein.

Kurvenrollen oder Stützrollen - Was sind die Unterschiede?

Kurvenrollen und Stützrollen unterscheiden sich in der Art und Weise, wie sie befestigt werden und wie sie aufgebaut sind. Nachfolgend werden einige Unterschiede näher erläutert:

  • Kurvenrollen lassen sich aufgrund ihres massiven Rollenzapfens einfach und kompakt montieren. Ihr dickwandiger Außenring kann sowohl hohe radiale als auch axiale Belastungen aufnehmen. Stützrollen haben keinen Rollenzapfen, sondern werden auf einem passenden Achsbolzen montiert. Sowohl Kurvenrollen als auch Stützrollen sind dafür ausgelegt auf Gegenrollen abzurollen.
  • Kurvenrollen mit Zylinderrollenlagern sind beispielsweise für dauerhafte, höhere Belastungen ausgelegt, wohingegen Varianten mit Käfigführungen für höhere radiale Lasten sowie für höhere Drehzahlen geeignet sind. Stützrollen können aufgrund ihres dickwandigen Außenrings sehr hohe radiale - auch stoßartige - Belastungen aufnehmen. Stützrollen, die mit einer Axialführung ausgestattet sind, können höhere Axialkräfte aufnehmen und insbesondere für Anwendungen geeignet, bei denen keine seitliche Anlaufflächen vorhanden sind.
  • Stützrollen sind für Anwendungen geeignet, bei denen es vorrangig auf die Unterstützung und Stabilisierung von Lasten geht, wie zum Beispiel in Hebevorrichtungen oder Förderbändern. Kurvenrollen kommen auch in Anwendungen zum Einsatz, in denen ein präzises Lenken oder Manövrieren erforderlich ist, sowie in Umgebungen mit beengten Raumbedingungen. Sie kommen in Kurvengetrieben, Führungsbahnen oder automatisierten Fertigungslinien zum Einsatz.
  • Kurvenrollen und Stützrollen können aus unterschiedlichen Materialien hergestellt werden. Das Material hat dabei einen unmittelbaren Einfluss auf die Charakteristiken und die Widerstandsfähigkeit der Rollen. Bei der Auswahl des Materials sind je nach Anforderung der Anwendung unterschiedliche Faktoren zu berücksichtigen, unter anderem die Tragfähigkeit, Umgebungsbedingungen, Stoßdämpfung oder Verschleißverhalten.

Kurvenrollen und Stützrollen effizient einsetzen

Um eine bestmögliche Leistung zu erzielen, ist es wichtig, dass Maschinenbauer die richtige Komponente für den jeweiligen Zweck auswählen. Mit Kurvenrollen und Stützrollen lassen sich Linearbewegungen und Kurvenbewegungen realisieren, weshalb sie in Förderanlagen und Fördersystemen eine sehr wichtige Rolle einnehmen.

Einige Anwendungsbeispiele im Sondermaschinenbau sind:

  • Verpackungsmaschinen: Kurvenrollen und Stützrollen werden häufig in Verpackungsanlagen eingesetzt, um Güter für den weiteren Verpackungsprozess zu transportieren. Sie gewährleisten eine reibungslose Materialhandhabung und erhöhen so die Effizienz des Verpackungsprozesses.
  • Fördersysteme für Schwerlasten: In Montageanlagen und Produktionsanlagen unterstützen Kurvenrollen und Stützrollen den reibungslosen Transport von Materialien und Bauteilen, auch wenn die Anlagen dabei enormen Gewichtsbelastungen ausgesetzt sind. Stützrollen dienen dazu, diese Lasten zu tragen und das Förderband zu stützen.
  • Automatisierte Lagersysteme und Logistiksysteme: In automatisierten Lagern und Logistikzentren erleichtern Kurvenrollen und Stützrollen den Transport und die Weiterverteilung unterschiedlichster Güter. Sie sorgen dafür, dass Förderbänder auf Linie bleiben und nicht seitlich abweichen.
  • Robotersysteme: In Robotersystemen unterstützen Kurvenrollen die Bewegungsfähigkeit und Flexibilität der Roboter und ermöglichen insbesondere bei Kurvenfahrten eine präzise Richtungskontrolle. Stützrollen sorgen beispielsweise für zusätzliche Stabilität bei Bewegung und Positionierung beweglicher Teile oder Lasten.

Beispiel-Anwendung

Der 8-Positionen-Indextisch wird eingesetzt, um das Werkstück während der Bearbeitung in verschiedenen Positionen zu drehen. Dadurch ermöglicht er eine effiziente und präzise Verarbeitung des Werkstücks in mehreren Arbeitsgängen.

Periodischer Drehmechanismus

Betrieb:

Der Indextisch wird durch einen Winkelvorschub gesteuert, der den Tisch in die gewünschten Positionen bringt. Dies geschieht durch das Einziehen eines Zylinders, der den Indexfinger aus der Nut des Schrittschaltgetriebes entfernt. Dabei stützen Kurvenrollen und Stützrollen den Indextisch bei der Bewegung und sorgen für eine kontinuierliche Führung.

Nach dem Einziehen des Zylinders wird die Ratschenklinke durch die Strangpressung aktiviert und greift in den Ratschengang ein, wodurch der Indextisch in Bewegung gesetzt wird. Eine Zugfeder sorgt dafür, dass die Ratschenklinke gegen den Ratschengang gedrückt wird, um eine stabile Rotation zu gewährleisten.

Zusätzlich wird die Zeigeklinke durch den Zylinder in die Nut des Schrittschaltgetriebes eingeführt, um die präzise Positionierung während der Rotation zu ermöglichen. Sobald die gewünschte Position erreicht ist, wird der Zylinder wieder eingezogen, um den Vorgang abzuschließen. Auf diese Weise erfolgt die rotierende Positionierung des Indextisches für eine effektive Bearbeitung des Werkstücks.

Kurvenrollen und Stützrollen regelmäßig warten

Kurvenrollen und Stützrollen sind relativ einfach zu warten, weshalb sie in verschiedenen industriellen Bereichen häufig zum Einsatz kommen.

Beachten Sie für Rollen folgende Wartungsaufgaben:

  • Regelmäßiges Reinigen der Rollenoberflächen und der Laufflächen ist wichtig, um Schmutz, Staub oder andere Verunreinigungen zu entfernen, die die Funktionsfähigkeit beeinträchtigen könnten.
  • Das Einbringen von Schmierstoffen in Schmierbohrungen der Rollenlager trägt dazu bei, die Reibung zu reduzieren und die Lebensdauer der Rollen zu verlängern. Dies ist besonders wichtig, um unerwünschte Geräusche und übermäßigen Verschleiß zu verhindern. Beachten Sie in jedem Fall die individuellen Angaben des Schmierstoffherstellers.
  • Die richtige Ausrichtung der Rollen ist entscheidend, um eine reibungslose und effiziente Bewegung der Lasten zu gewährleisten. Falls erforderlich, sollte die Ausrichtung justiert werden.