Auf dem "Roque de los Muchachos" auf der kanarischen Insel La Palma steht in einer Höhe von rund 2400 Metern eine der modernsten europäischen Sternwarten, das Telescopio Nazionale Galileo, kurz TNG genannt. Ein spezielles Linearsystem übernimmt dort eine besonders anspruchsvolle Aufgabe. 

Der "Roque" ist einer der besten Standorte für eine Sternwarte in der nördlichen Hemisphäre. An kaum einem anderen Ort gibt es so viele klare Nächte und gleichzeitig nur geringe atmosphärische Strömungen. So lag es nahe, daß das italienische Council for Astronomica Research (CRA) im Jahre 1982 den Plan faßte, eine Sternwarte mit einem Spiegelteleskop mit einem Durchmesser von rund 3,5 Meter genau auf diesem Berg zu bauen. 

Auf dem Berggipfel sind auch andere europäische Teleskope installiert, mit denen das TNG im europäischen Geiste die Infrastruktur und vor allem die wissenschaftlichen Forschungsergebnisse teilt. Der Roque ist ein wahrer Wissenschaftspark für astronomische Forschungen. Aufgrund ihrer komplexen Struktur und hochkomplizierten Technik wurde die Sternwarte nach langer Vorbereitungszeit im vorigen Jahr errichtet. 

Das Außengebäude, 27 m hoch, unterscheidet sich von herkömmlichen Sternenkuppeln. Es hat eine achteckige Form und ist mit möglichst wenigen Kurvenelementen ausgestattet, um den Aufbau des Teleskops im Inneren zu vereinfachen. Es dreht sich auf einem System von Drehgestellen, die auf einer Führungsschiene mit einem Durchmesser von 9,2 m angeordnet sind und sich auf einen Zementring stützt, der den Zentralpfeiler umgibt. Auf der Spitze dieses Pfeilers sitzt das Teleskop, das sich auf einem System von hydrostatischen Gleitschuhen dreht. 

Die Führungsschiene mit den montierten Führungswagen ist eine Spezialfertigung der Bogenführung Typ HCR von THK. Die Bogenführung wurde dazu entwickelt, Maschinenteile in eine Kreisbewegung zu bringen. Dabei wird ein spiel- und
vor allem ruckfreier, präziser Lauf erreicht. 

Bogenführung Typ HCR 

Das System ließ sich ohne weiteres in mehrere Teile zerlegen und vom japanischen Werk zum Aufstellungsort transportieren, wo es unter der Anleitung eines THK-Monteurs zusammengebaut wurde. Im TNG kommt die Bogenführung HCR65 als Drehlager des Hauptteils der Sternwarte zum Einsatz. Angetrieben wird sie durch ein Zahnrad und eine Zahnstange. Aufgrund der kompakten Bauweise der spielfreien Führung ergibt sich so insbesondere bei großen Radien eine preisgünstige Alternative zu Drehlagern und Drehverbindungen. Durch die Verwendung der trotz Belastung leichtgängigen Führung kann die Nutzlast besonders präzise und wiederholgenau positioniert werden. 

Das Prinzip der aktiven Optik 
Das TNG ist mit drei Spezialspiegeln ausgestattet. Zusammen ergeben die Spiegel M1, M2 und M3 eine sogenannte Ritchey-ChrCtien mit einer Focuslänge von 38.500 mm. Allein der Spiegel M1 hat einen Durchmesser von 3,58 Metern bei einer Stärke von 24 Zentimetern. Daher werden 78 axiale und 24 laterale Stützen benötigt, um eine optimale Krümmung des Spiegels zu jedem beliebigen Zeitpunkt zu erreichen. Nur so lassen sich jederzeit hervorragende Bilder vom Sternenhimmel projizieren. Die Spiegel M2 und M3 sind ebenfalls beweglich und unterstützen das "Prinzip der aktiven Optik. Dieses Prinzip führt die drei Spiegel in einer optimalen Bahn und richtet sie zueinander aus, so daß der Betrachter auf der Erde einen Einblick in das gewinnt, was viele Millionen Lichtjahre entfernt passiert. Drei Achsen spielen bei der Betrachtung der Sterne eine wichtige Rolle: der Azimut, die Hebung und das Sichtfeld müssen genau positioniert werden, genauso wie die Sternenkuppel zusammen mit dem Teleskop. Daher wählten die Verantwortlichen des TNG die Bogenführung HCR, denn sie bietet trotz der hohen Belastung des Gebäudes mit rund 300 Tonnen nicht nur die notwendige Beweglichkeit der einzelnen Elemente, sondern auch eine konstante Kontrolle über eine vertikale Achse, die aufgrund der Erdrotation ständig die Geschwindigkeit verändert.

Als ein besonderer Vorteil erweist sich, daß die Führungswagen nur an den Belastungsschwerpunkten plaziert werden müssen. Auch die Schienen müssen nur den tatsächlichen Fahrweg abdecken. So läßt sich für das Teleskop eine spielfreie und präzise Bewegung problemlos realisieren.

Hohe Tragfähigkeit für das Teleskop

Eine Besonderheit der Bogenführung HCR ist ihre Laufbahngeometrie. Der Radius der Kreisbogenrille ist geringfügig größer als der Radius der Kugeln, wodurch eine große elliptische Berührungsfläche erreicht wird. So verleihen das resultierende Schmiegungsverhältnis und das elastische Verformungsvermögen der Kugeln dem Führungssystem eine hohe Tragfähigkeit. Gleichzeitig machen sie die Führung unempfindlicher gegenüber eventuellen Montageungenauigkeiten. THK legte bei der Bogenführung Typ HCR die Erfahrungen mit der bewährten Linearführung Typ HSR zugrunde. So gelang es THK, mit diesem System kreisförmige Bewegungen mit dem Kugelumlaufprinzip zu realisieren.

Die Baureihe HCR umfaßt inzwischen sechs Baugrößen mit statischen Tragzahlen zwischen 8,53 und 215 kN. Die Baugröße 12 ergänzt seit kurzem die Produktpalette und deckt den Bedarf nach unten weiter ab. Standardmäßig sind 14 verschiedene Krümmungsradien zwischen 100 und 3.000 mm lieferbar.