Linear-Kugellager
Linear-Kugellager – auch Linearlager, Kugelbüchsen oder Kugelumlaufbuchsen genannt – sind die Wälzlager für geradlinige Verschiebungen auf gehärteten Wellen: umlaufende Kugelreihen tragen die Buchse reibungsarm in Längsrichtung. HUG führt rund 385 Varianten in zwölf Baureihen ab Lager, von Bosch Rexroth, INA, ZEN, NTN und Ewellix.
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Inhalt im Überblick
Funktionsweise der Kugelbüchse
In der Kugelbüchse rollen Kugeln in geschlossenen Bahnen um und tragen die Buchse längs der Welle. Die Rollreibung ist deutlich geringer als die Gleitreibung einer Gleitbuchse – das ergibt niedrige Losbrech- und Laufkräfte bei hoher Präzision.
Anders als ein rotierendes Kugellager ermöglicht das Linear-Kugellager eine geradlinige Bewegung. In seinem Gehäuse laufen mehrere Kugelreihen in geschlossenen Bahnen um: Im belasteten Abschnitt tragen die Kugeln die Buchse auf der Welle, im Rücklauf kehren sie lastfrei zurück. Der Vorteil gegenüber der Gleitbuchse ist die Rollreibung statt Gleitreibung: Losbrech- und Laufkräfte sind deutlich geringer, die Bewegung läuft leichtgängig und reproduzierbar. Damit ist das Linear-Kugellager die Standardlösung für präzise Führungsaufgaben im Maschinen- und Vorrichtungsbau – ein Kernbaustein der Lineartechnik.
Baureihen, Bauformen und Marken
KS und LM sind die klassischen Standard-Kugelbüchsen (KS metrisch, LM zöllig). KN und KH bauen kompakter, offene Bauformen (KNO, KBO) erlauben die Wellenabstützung bei langen Wellen.
Die Baureihe richtet sich nach Maßsystem, Bauhöhe und Wellenführung:
| Baureihe | Charakter | Einsatz |
|---|---|---|
| KS / LM | Standard-Kugelbüchse (metrisch / zöllig) | allgemeiner Maschinenbau |
| KN / KH | kompakt, reduzierte Bauhöhe | beengte Einbauräume |
| KNO / KBO | offene Bauform | lange Wellen mit Zwischenabstützung |
| R (Rexroth) | Rexroth-Programm, Standard bis Kompakt | Rexroth-basierte Konstruktionen |
Die geschlossene Standardbüchse trägt die Welle an beiden Enden. Die offene Bauform lässt einen Stützsteg auf der Welle zu und verhindert so das Durchbiegen langer Wellen über etwa einem Meter. Bei den Marken stellt Bosch Rexroth mit den R-Baureihen das größte Kontingent, gefolgt von INA quer durch die K-Baureihen; ZEN und NTN ergänzen die kompakten KH- und zölligen LM-Büchsen, Ewellix die LBBR-Reihe. Beim Ersatz gilt: gleiche Baureihe und Bezeichnung wie das Original – die Anschlussmaße der Standardreihen sind herstellerübergreifend genormt, sodass sich Fabrikate bei gleicher Bezeichnung austauschen lassen. Die Bezeichnung selbst nennt meist den Wellendurchmesser: Eine KB 20 läuft auf der 20er-Welle.
Die Welle als Laufbahn
Die Kugeln laufen direkt auf der Welle. Sie muss gehärtet (mindestens 58 HRC), geschliffen (Ra ≤ 0,4 µm) und in Toleranz h6 sein – sonst zerfurchen die Kugeln die Oberfläche in kurzer Zeit.
Beim Linear-Kugellager übernimmt die Welle die Funktion der Laufbahn. Daraus ergeben sich klare Anforderungen:
- Härte: mindestens 58 HRC, damit die Kugeln keine Spuren hinterlassen.
- Toleranz: h6 für ein definiertes Spiel zwischen Welle und Buchse.
- Oberfläche: geschliffen mit Ra ≤ 0,4 µm.
Als Wellenwerkstoff sind induktiv gehärteter Stahl (CF53) oder Edelstahl (X46) Standard. Eine zu weiche Welle wird in wenigen Betriebsstunden zerfurcht – die passenden gehärteten Linearwellen samt Wellenböcken stehen im Bereich Wellen. Für korrosive Umgebungen gibt es die Kugelbüchse auch in Edelstahl, ähnlich dem Niro-Rillenkugellager im rotativen Bereich.
Dichtung und Auswahl
Beidseitig dichtende Büchsen sind der Industriestandard für Staub und Spritzwasser, offene für saubere Umgebung. Maßgeblich sind außerdem der Wellendurchmesser und die Tragzahl nach Last.
Die Dichtung richtet sich nach der Umgebung:
- Offen: ohne Dichtscheiben, für saubere Umgebung und schnelle Inspektion.
- Einseitig dichtend: eine Dichtscheibe, wenn nur eine Seite verschmutzungsgefährdet ist.
- Beidseitig dichtend: der Standard für Industrieumgebungen mit Staub und Spritzwasser.
Die gängigen Wellendurchmesser reichen metrisch von 8 bis 50 mm, dazu kommen zöllige LM-Maße. Die Tragzahl wird aus dem Herstellerkatalog auf die konkrete Last gerechnet. Dichtungen erhöhen die Reibung leicht, verlängern aber die Lebensdauer deutlich. Für vollständige Linearführungen kombiniert HUG die Kugelbüchsen mit gehärteten Wellen und Wellenböcken; im rotativen Bereich ergänzen Rollenlager das Lagerprogramm.
FAQ zu Linear-Kugellagern
- Was sind Linearlager? Linearlager ermöglichen eine geradlinige statt einer drehenden Bewegung. Das Linear-Kugellager (Kugelbüchse) trägt eine Buchse über umlaufende Kugelreihen längs einer gehärteten Welle – reibungsarm und präzise. Es ist das Wälzlager für Translationsbewegungen.
- Sind Kugelbuchse, Kugelumlaufbuchse und Linearkugellager dasselbe? Ja – alle drei Begriffe meinen dasselbe Bauteil: die Buchse mit umlaufenden Kugelreihen für die Längsbewegung auf der Welle. „Kugelumlaufbuchse" betont das Funktionsprinzip, „Linearlager" ist der Oberbegriff, zu dem auch Gleitbuchsen zählen. In den Herstellerkatalogen laufen die Baureihen unter allen drei Namen.
- Wozu dient ein Linearlager? Zur Führung geradliniger Bewegungen, etwa an Schlitten, Pinolen, Greifarmen und Achsen. Es nimmt Querkräfte auf und hält die Bewegung exakt in der Spur, während es den Verschiebewiderstand niedrig hält.
- KS, LM oder KN – welche Baureihe? KS und LM sind die klassischen Standard-Kugelbüchsen – KS metrisch, LM zöllig. KN baut kompakter mit reduzierter Bauhöhe. Für den Standard-Maschinenbau KS oder LM, bei Bauraumknappheit KN, bei Reparatur dieselbe Baureihe wie das Original – Rexroth-Konstruktionen bleiben in der R-Welt.
- Welche Wellenhärte und -toleranz brauche ich? Mindestens 58 HRC, Toleranz h6 und eine geschliffene Oberfläche mit Ra ≤ 0,4 µm. Standard sind CF53- (induktiv gehärtet) oder X46-Wellen (Edelstahl). Eine zu weiche Welle wird von den Kugeln in kurzer Zeit zerfurcht.
- Offene oder geschlossene Bauform? Die geschlossene Standardbüchse für die meisten Anwendungen. Die offene Variante (KNO, KBO), wenn die Welle in der Mitte abgestützt werden muss – etwa bei langen Wellen über einem Meter, die sich sonst durchbiegen würden.
- Warum sind Linearlager vergleichsweise teuer? Wegen der Präzision: Sowohl die Kugelbüchse als auch die zugehörige Welle müssen gehärtet, geschliffen und eng toleriert sein. Dieser Aufwand sichert die Leichtgängigkeit und die reproduzierbare Genauigkeit, die eine Gleitlösung nicht bietet.
- Wie schmiere ich Linear-Kugellager? Standardausführungen sind lebensdauergeschmiert und halten bei moderater Last mehrere Jahre. Bei intensiver Nutzung wird mit Lithiumkomplex-Wälzlagerfett (NLGI 2) nachgeschmiert. Kein Standard-Mehrzweckfett verwenden – es verklebt im Kugelumlauf.
- Welche Marken führt HUG bei Linear-Kugellagern? Bosch Rexroth (R-Baureihen), INA, ZEN, NTN und Ewellix, ergänzt um einzelne Baureihen von THK und SKF – zusammen rund 385 Varianten in zwölf Baureihen, offen und geschlossen, in Standard- und korrosionsbeständigem Stahl.
Linear-Kugellager bei HUG – Kugelbüchsen ab Lager
Seit 1938 stattet HUG Technik und Sicherheit Betriebe mit technischem Bedarf aus – bei den Linear-Kugellagern mit rund 385 Varianten in den zwölf Baureihen KS, KN, LM, KNO, R, LBCT, KBS, KH, KBO, LBBR, KSO und KB, von Bosch Rexroth, INA, ZEN, NTN und Ewellix – in offenen und geschlossenen Bauformen, mit Standard- oder korrosionsbeständigem Stahl. Passend dazu finden Sie im Sortiment:- Wellen und Wellenböcke – die gehärteten Laufbahnen der Kugelbüchsen
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