Lineartechnik Elektromechanische Zylinder – Standardbauteil oder Trendsetter?

Sie zählen zu den Hidden Champions in der Fabrikautomation: Elektromechanische Zylinder sind bestechend einfach aufgebaut, vielseitig in der Anwendung und energieeffizient. Fünf Trends prägen die aktuelle Entwicklung der Aktuatoren.

Elektromechanische Zylinder sind nicht aus der Produktion wegzudenken. Sie positionieren, schwenken, heben, pressen, fügen, stanzen, crimpen und nieten. Weil sie das Motorenmoment direkt in Bewegung umsetzen, arbeiten sie sehr energieeffizient und spielen im Zuge der Elektrifizierung eine wichtige Rolle im Klimaschutz. Natürlich müssen auch die Prozessqualität und Gesamtkosten stimmen. Folgende fünf Punkte sorgen für die Fortsetzung der Erfolgsgeschichte:

Bildergalerie

Bildergalerie mit 9 Bildern

1. Standardisierungspotenzial nimmt zu

Klimafreundlicher Betrieb, stabile Prozesse, lange Lebensdauer und ein hohes Standardisierungspotential – diese Eigenschaften sprechen für einen möglichst flächendeckenden Einsatz elektromechanischer Aktuatoren. Dank der kontinuierlichen Weiterentwicklung durch führende Hersteller wie Bosch Rexroth erstreckt sich das Einsatzfeld auch auf pneumatische und fluidbetriebene Lösungen. Werden systemisch komplexere Lösungen ersetzt, sinken mit der Komplexität auch die Gesamtkosten. Im Vergleich zur Druckluft lassen sich elektromechanische Systeme zugunsten der Genauigkeit darüber hinaus auch besser regeln.

Insgesamt reicht das Anwendungsspektrum von dynamischen Positionieraufgaben mit Kräften ab 0,1 kN bis hin zu Press- und Fügeanwendungen mit bis zu 100 kN. Entsprechend breit gefächert sind die Zielbranchen: Sie reichen von der Halbleiterproduktion und Fast Moving Consumer Goods (FMCG) bis hin zu Anwendungen in der Batteriefertigung.

2. Hohe Qualität in jeder Leistungsklasse

Bei Bosch Rexroth heißen die Aktuatoren EMC, Electro-Mechanical Cylinder. Ein Schlüssel für die Wirtschaftlichkeit derer liegt unter ihrem Gehäuse verborgen: der Gewindetrieb. Neben dem typischen Kugelgewindetrieb für Kräfte von 0,1 bis etwa 30 kN kommen für Schwerlastanwendungen auch Planetengewindetriebe zum Einsatz. So nutzt etwa die „High Power“-Variante EMC-HP den bewährten Planetengewindetrieb PLSA, der bei Kräften bis 100 kN und unter rauen Umgebungsbedingungen Geschwindigkeiten von bis zu 0,83 m/s und eine hohe Dauerleistung erlaubt. Dafür sorgen neben einer dynamischen Tragzahl (Cdyn) von bis zu 189,5 kN auch eine Ölbadschmierung und auf Wunsch eine optionale Wasserkühlung direkt an der Spindel.

3. Lebensdauer steigt

Das gesamte Spektrum an elektromechanischen Zylindern erstreckt sich bei Bosch Rexroth über zehn Konfigurationsgrößen von 32 bis 160. Den Kern der Standard-EMCs bildet die Kugelumlaufspindel, die sich neben hohen Tragzahlen auch durch besonders lange Schmierintervalle auszeichnet: Bis zu 200 Millionen Umdrehungen schafft die aktuelle Produktgeneration allein mit der werkseitigen Grundschmierung, wobei die Kugeln rund 12.800 km an der Spindel entlanglaufen – ungefähr so weit wie von Deutschland nach Hawaii.

Mit der sogenannten Lebensdauerschmierung erreichen EMC mit der Option „Lubricated For Life“ sogar eine nominelle Lebensdauer von bis zu 15.000 km. Inklusive Nachschmieren realisieren sie über 50.000 km Laufleistung. In Summe schafft Bosch Rexroth damit optimale Bedingungen, um neben den Betriebskosten auch die Umweltbelastung zu minimieren. Denn je größer das Schmierintervall, desto ressourcenschonender die Lösung.

4. Zeit sparen im Engineering

Alle Varianten zusammengenommen umfasst der Katalog von Bosch Rexroth rund 3.000 verschiedene Zylinderkonfigurationen. Damit auch unerfahrene Anwender bei allgemein steigendem Zeit- und Kostendruck ihre Maschinen- und Anlagenteile schneller projektieren, detaillieren und optimieren können, hat Bosch Rexroth ein wegweisendes webbasiertes Engineering-Tool entwickelt: den EMC Selektor.

Mit einem Bedienkomfort, den bislang nur moderne B2C-Portale (Business-to-Consumer) boten, erlaubt der EMC Selektor bereits heute einen Blick in die Zukunft des Online-Vertriebs komplexer Industriegüter. Das einfache und komfortable Online-Tool bildet den kompletten Prozess auf einer einzigen HTML-Seite ab: von der Auswahl bis zur Bestellung, einschließlich der Aspekte Design und Funktionalität. Sämtliche Inhalte werden dynamisch in Abhängigkeit von der Nutzeraktion nachgeladen. Bereits nach wenigen ersten Eingaben schlägt der Selektor passende Produkte vor, die sich laufend aktualisieren. Wird eines angeklickt, zeigt der Selektor sofort die technische Spezifikation und eine Konfigurationsübersicht. Den aktuellen Projektstand visualisiert ein Echtzeit-Ergebnis mit Live-3D-Modell anhand der realen CAD-Daten. So verkürzen sich bislang stundenlange Engineering-Vorhaben auf wenige Minuten.