Eine Geradführung ist ein mechanisches Führungselement, mit dessen Hilfe ein Bauteil gegen ein anderes Bauteil (oft das Maschinengestell) auf einer Geraden bewegt werden kann.

Wenn beide Teile direkt - nur getrennt durch Schmierstoff oder Wälzkörper - linear beweglich zusammengefügt sind, spricht man auch von einem Linearlager oder einer Linearführung. Die Bezeichnung Linearführung kommt häufig vor im Zusammenhang mit dem auf die Herstellung von Geradführungen mit meistens Wälzkörpern spezialisierten Industriezweig Lineartechnik.

Eine mit der Koppel eines Koppelgetriebes näherungsweise erzeugte Geradführung heißt Lenkergeradführung. Es gibt aber auch Lenkergeradführungen, die mit mehrgliedrigen Koppelgetrieben dargestellt werden.

Linearlager, Linearführungen

• Kreuzkopf
  (zwischen zwei horizontalen Gleitschienen) einer Dampflokomotive

• Geradführung eines Werkzeugmaschinen-Tischs, zwei Rundstangen und -buchsen

• Geradführung eines Werkzeugmaschinen-Tischs, zwei Prismenbahnen, Nadel-Wälzkörper

• Kugelumlaufbuchse, Kugeln werden je in einem äußeren (nicht sichtbaren) Kanal zurück geführt

Die beiden ersten Abbildungen zeigen gleitende Linearlager. Im zweiten Bild sind zwei Standard-Radialgleitlager mit zwei Bewegungsfreiheiten (f=2) zu sehen. Die zweite Beweglichkeit ist durch die Dopplung aufgehoben.

Die beiden letzten Abbildungen zeigen typische Linearlager mit Wälzkörpern. Der Werkzeugmaschinen-Tisch bewegt sich auf Nadel-Wälzkörpern auf auch zwei Schienen. Da Formschluss in den Prismenbahnen das Drehen verhindert, könnten prinzipiell beide Schienen zu einer vereinigt sein. Im letzten Bild ist eine Kugelumlaufbuchse als ein die Lineartechnik kennzeichnendes Bauteil gezeigt. Die Wälzkugeln verbleiben in der Buchse, in der sie in separaten Kanälen zurückgeführt werden.

Lenkergeradführungen

näherungsweise gerade führend

Aufzählung mit Jahr der Erfindung oder Veröffentlichung, eine Auswahl:

• Wattgestänge, 1784, wenn Koppel umläuft, dann Rückbewegung auf anderem Lemniskaten-Ast,

• Tschebyschow-Mechanismus, 1870er
  nichtlineare Rückbewegung, wenn Koppel umläuft

• Hoecken-Mechanismus, 1926
  Vorgänger: Tschebyschow-Lambda-Mechanismus

• Jansen, 1990, Strandbeest
  Imitation eines nach rechts gehenden „Fußes“^[1]

• vier Klann-Mechanismusmen, 1998
  Imitation von vier nach links gehenden „Füßen“

Das Wattgestänge wurde von James Watt für Dampfmaschinen erfunden und gebraucht. Heute wird es vorwiegend zur vertikalen Führung von Starrachsen in der Querebene an Automobilen gebraucht. Der dafür benutzte Koppelpunkt bewegt sich auf einem Ast einer sehr schlanken Lemniskate. Beim ähnlichen Tschebyschow-Mechanismus geschieht die Rückbewegung auf einem Bogen. Dieser, der Hoecken- und andere Mechanismen mit ähnlicher Koppelpunktbahn wurden als Filmgreifer-Getriebe verwendet.

Die beiden zuletzt abgebildeten Getriebe sind mehr als viergliedrige Koppelgetriebe. Das Strandbeest besteht aus zwei 4-gliedrigen Kurbelschwingen (mit identischer Kurbel und Gestellglied), zwischen deren Schwingen sich ein Zweischlag befindet. Ein Punkt eines der beiden Zweischlagglieder ist der „Fußpunkt“. Der Klann-Mechanismus ist eine Kurbelschwinge mit einem Zweischlag zwischen Koppel und Gestell. Ein Punkt des an der Koppel angelenkten Zweischlagglieds ist der „Fuß“.

exakt gerade führend

Aufzählung mit Jahr der Erfindung oder Veröffentlichung:

• Tusi-Paare/Cardanische Kreise/hypocykloidische Geradführung 1247/1570

• Sarrus Mechanismus, 1853
  als räumliches Koppelgetriebe

• Inversor von Peaucellier, 1864
  8-gliedriges Getriebe

• Inversor von Hart, 1874/75

• Inversor von Hart, 1874/75
  6-gliedriges Getriebe
  Modell: A-frame

• Quadruplanar-Inversor von Sylvester und Kempe (1875)

Der Sarrus Mechanismus ist ein räumliches Koppelgetriebe mit Sonderabmessungen: Seine gleich langen Glieder erlauben nicht nur, dass dieses Getriebe überhaupt beweglich ist, sondern auch, dass sich die Koppel auf einer exakten Geraden bewegt. Es wird heute an faltbaren Schachteln angewendet.

Die anderen abgebildeten Mechanismen repräsentieren die geometrische Inversion: Ein Kreis (Bahn eines Schwingen-Endpunkts) wird durch den Inversionsmittelpunkt in eine Gerade (Bahn des Abtriebs-Punkts) überführt.

1. ↑ Dankert/Dankert: Technische Mechanik, Theo Jansens Strandbeest-Mechanismus