I. Kernpositionierung und Benennung
Position: Ein standardmäßiges Linearkugellager mit Stahlgehäuse. In Verbindung mit einer Präzisionswelle wird hochpräzise, reibungsarme lineare Hin-und-Herbewegung ermöglicht.
Interpretation der Bezeichnung:
- S: Stahl, gibt an, dass das Gehäuse/die Hülse aus Stahl besteht (typischerweise Kohlenstoffstahl).
- C: Zylindrisch, gibt die zylindrische Form an.
- S: Hülse oder Standard, gibt an, dass es sich um einen Hülsen/Buchsen-Typ oder ein Standardmodell handelt.
Hauptmerkmal: Die äußere Schicht ist eine robuste Stahlhülse, während die innere Anordnung aus einem Kunststoffkäfig und Stahlkugeln besteht.
II. Kernstruktur und Funktionsprinzip
Drei-Schichten-Struktur:
- Äußere Schicht: Stahlhülse. Bietet strukturelle Festigkeit und Steifigkeit, schützt die internen Komponenten und dient als Montagefläche zur Verbindung mit Tragblöcken (z. B. SHF/SK).
- Mittlere Schicht: Hochpräziser Käfig aus technischem Kunststoff. Typischerweise aus Harz (z. B. POM) gefertigt, trennt und führt er präzise die Laufbahn der Wälzkörper.
- Innerer Schicht: Mehrere Reihen von Präzisionsstahlkugeln. Gleichmäßig im Käfig angeordnet, bilden sie Punktkontakt mit der Welle und ermöglichen so Rollreibung.
Arbeitsprinzip:
Die Stahlkugeln rollen frei innerhalb der Taschen des Käfigs. Wenn sich das Lager entlang der Welle bewegt, rollen die Kugeln zwischen Wellenoberfläche und Käfig.
Nicht-rezirkulierendes Design: Im Gegensatz zu Kugelgewindetrieben oder linearen Führungen zirkulieren die Kugeln bei SCS nicht endlos durch eine Umlaufbahn. Stattdessen führen sie eine hubartige, kurzhubige Rollbewegung innerhalb der begrenzten Länge des Lagers aus. Daher ist der Hubweg nicht durch die eigene Länge begrenzt, jedoch unterscheiden sich Reibung und Lebensdauer von rezirkulierenden Typen.
Standardausstattung:
- Sicherungsringnut: Der Außenring weist an beiden Enden standardmäßige Nuten zur Montage von Sicherungsringen (Scheibenfedern) auf, um ihn axial in einer Lagerbuchse zu fixieren.
III. Kerneigenschaften und Leistungsvorteile
-
Hochfeste Gehäuse:
Das Stahlgehäuse weist eine höhere Steifigkeit auf als Aluminiumgehäuse (z. B. SC-Serie) und bietet somit eine bessere Widerstandsfähigkeit gegen Verformungen. Es schützt die innere Struktur unter hohen Lasten oder bei Schlägen besser und gewährleistet so die Bewegungsgenauigkeit.
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Hervorragende Verschleißfestigkeit und lange Lebensdauer:
Das Stahlgehäuse ist verschleißfester. In Kombination mit dem Kunststoffkäfig (mit selbstschmierenden Eigenschaften) bietet das gesamte Lager eine lange Nutzungsdauer und einen stabilen Betrieb.
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Mäßige Kosten und gutes Preis-Leistungs-Verhältnis:
Wird als standardmäßige, wirtschaftliche Option unter den Stahlvarianten betrachtet lineare Lager . Es ist kostengünstiger als Voll-Edelstahl-Lager und langlebiger als Lager mit Aluminiumgehäuse, wodurch es eine gängige, ausgewogene Wahl für industrielle Anwendungen darstellt.
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Geringe Reibung und gleichmäßige Bewegung:
Die Rollreibung der Kugeln ist gering, was zu einem niedrigen Anlaufmoment führt und eine gleichmäßige Bewegung auch bei niedrigen Geschwindigkeiten ermöglicht, ohne Stick-Slip-Effekte (Kriechen).
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Breite Kompatibilität:
Als Standardbauteil ist es in serialisierten Außendurchmessern, Bohrungsdurchmessern und Längen erhältlich. Es ist vollständig kompatibel mit Standardwellen und Standardlagerböcken (SHF/SK) und bietet eine hohe Austauschbarkeit.
IV. Vergleich mit SC (Aluminiumgehäuse) und LM (Standard) Serie
| Funktion |
SCS (Stahlhülsen-Ausführung) |
SC (Aluminiumgehäuse-Ausführung) |
LM/UU (Universalste Ausführung) |
| Gehäusematerial |
Kohlenstoffstahl, oft verzinkt oder vernickelt. |
Aluminiumlegierung, leichtgewichtig. |
In der Regel hochwertiger Lagerstahl (GCr15), durchgehärtet, äußerst hohe Härte. |
| Kernmerkmale |
Guter Kompromiss aus Steifigkeit und Kosten. Robust und langlebig. |
Extrem leicht, eingesetzt in gewichtsempfindlichen Geräten. |
Hochleistungsstandard. Bester Gesamtleistungsvergleich hinsichtlich Last, Steifigkeit und Präzision. Der premiumste und universellste Standardtyp. |
| Starrheit |
Hoch. |
Relativ niedrig, neigt zu Verformung. |
Höchste. |
| Gewicht |
Relativ schwer. |
Leichteste. |
Schwer. |
| Tragfähigkeit |
Relativ hoch. |
Relativ niedrig. |
Höchste. |
| Preis |
Mittel, hohe Kosten-Nutzen-Relation. |
In der Regel am niedrigsten (Aluminium ist kostengünstig). |
Höchste. |
| Typische Anwendungen |
Allgemeine industrielle Automatisierung, mittelschwere Ausrüstung. |
Leichte Roboter, 3D-Drucker, Messgeräte. |
Hochpräzise Zubehörteile für Werkzeugmaschinen, Präzisionsautomatisierung, robuste Führungssysteme. |
V. Typische Anwendungsbereiche
Aufgrund seiner robusten und ausgewogenen Eigenschaften eignet sich SCS für eine Vielzahl von industriellen Anwendungsszenarien:
- Fabrikautomatisierungsanlagen: Führungsstangen für Montagelinien, Zuführmechanismen, Prüfgeräte.
- Verpackungs- und Druckmaschinen: Trag- und Führungssysteme für Hubbewegungen.
- Maschinen mit mittlerer Belastung (CNC): Nicht kritische Führungsachsen für Graviermaschinen, Laserschneidanlagen.
- Formen und Vorrichtungen: Gleitpositionierungskomponenten.
- Landwirtschafts- und Baumaschinen: Lineare Bewegungskomponenten, die eine gewisse Haltbarkeit erfordern.
VI. Auswahl- und Anwendungsrichtlinien
- Richtige Auswahl-Schritte:
Zylinderbohrung bestimmen: Basierend auf Last und Steifigkeit den Wellendurchmesser (d) auswählen. Der SCS-Bohrungsdurchmesser muss dazu passen (mit geringem Spiel).
Außendurchmesser bestimmen: Basierend auf Einbauraum und Tragblockmodell den Außendurchmesser (D) auswählen. Dieser muss zur Bohrung des Tragblocks (SHF/SK) passen, üblicherweise mit einer Übergangspassung.
Länge bestimmen: Die Länge (L) beeinflusst die Tragfähigkeit und Stabilität. Längere Lager weisen eine höhere Tragfähigkeit und besseren Momentenwiderstand auf.
-
Muss mit Tragblöcken verwendet werden:
SCS kann nicht direkt am Maschinenrahmen befestigt werden. Es muss in einen Standard-Tragblock wie SHF oder SK eingebaut und axial mit einem Sicherungsring gesichert werden.
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Hohe Anforderungen an die Wellen:
Muss mit hochharten (HRC 58+), hochgeraden, niedrigrauhen Präzisionswellen aus Chromstahl oder gehärtetem Stahl kombiniert werden. Die Verwendung gewöhnlicher Weichwellen führt zu schnellem Verschleiß.
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Schmierung ist entscheidend:
Obwohl der Kunststoffkäfig selbstschmierende Eigenschaften besitzt, vermindert eine regelmäßige Nachschmierung mit Fett oder Öl die Reibung, reduziert den Verschleiß und verlängert die Lebensdauer. Das Schmiermittel sollte über die Welle oder die Stirnseite des Lagers zugeführt werden.
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Vermeiden Sie Beanspruchung durch Momente:
Linearlager (einschließlich SCS) sind hauptsächlich für die Aufnahme radialer Lasten ausgelegt und können Kippmomente kaum aufnehmen. Das Anwendungskonstruktionsdesign muss sicherstellen, dass die Last durch die Lagermitte verläuft.
Die SCS lineares Lager ist das „Arbeitstier“ und „zuverlässige Stütze“ im Bereich der industriellen linearen Bewegungstechnik. Sie verfügt zwar nicht über die ultrahohe Steifigkeit und Präzision von Linearführungen, doch dank ihrer einfachen Struktur, hohen Robustheit, kontrollierbaren Kosten und standardisierten Montage ist sie die kosteneffizienteste und zuverlässigste Wahl für eine Vielzahl allgemeiner Automatisierungsanwendungen, bei denen die Leistungsanforderungen als „ausreichend“ gelten. Die Wahl der SCS bedeutet, sich für eine reife, wirtschaftliche und wartungsfreundliche Basislösung in der linearen Führungstechnik einzusetzen.
