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Antriebstechnik

Linearantrieb spart mit neuen Funktionen Kosten

| Redakteur: Ute Drescher

Elektrische Antriebe spielen ihre Vorteile bereits in der Konstruktion aus. Das gilt vor allem beim Reengineering oder der Optimierung bestehender Anlagen.

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Die Walter Föckersperger GmbH setzt für den Klappmechanismus der Leitern an ihren Verlegesysteme elektrische Antriebe ein, weil der Montageaufwand deutlich geringer ist.
Die Walter Föckersperger GmbH setzt für den Klappmechanismus der Leitern an ihren Verlegesysteme elektrische Antriebe ein, weil der Montageaufwand deutlich geringer ist.
(Bild: Linak)

Immer mehr Konstrukteure ziehen eine elektrische Lösung als Alternative für Pneumatik und Hydraulik bei der Entwicklung von Maschinen und Applikationen in Erwägung. Der Anstoß hierfür resultiert aus den unterschiedlichen Anforderungen. Nicht immer steht die Neukonstruktion im Vordergrund. Oftmals geht es um das Reengineering oder die Optimierung einer bestehenden – auch mobilen – Maschine oder den Austausch bestehender Systeme. Mit einer elektrischen Lösung lassen sich bestehende Funktionen optimieren oder aber auch neue Funktionen für den Anwender entwickeln.

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Die Gründe für den Einsatz elektrischer Linearantriebe sind sehr unterschiedlich und individuell. In vielen Fällen sind es jedoch die Kosten, die durch den Einsatz dieser Systeme minimiert werden können. Dass mit dem Einsatz von elektrischer Lineartechnik auch Prozesse und Funktionen optimiert werden, hat wiederum nicht selten Auswirkungen auf die Gesamtkosten.

Elektrische Antriebe einfach in bestehende Systeme integrieren

Ein wesentlicher Vorteil für den Konstrukteur: Die rein elektrischen Antriebe lassen sich einfach in bestehende Systeme integrieren und ersparen somit Konstruktions- und Montageaufwand. In manchen Anwendungen lassen sich pneumatische oder hydraulische Hubzylinder ohne konstruktiven Aufwand durch elektrische Systeme ersetzen.

Die Aufnahmepunkte der Hydraulik- oder Pneumatikzylinder lassen sich häufig für den Einbau eines elektrischen Aktuators verwenden. Antriebe mit integrierter Steuerung benötigen zum Betrieb – im Gegensatz zu pneumatischen und hydraulischen Systemen – keine weiteren Komponenten wie Ventile, Schläuche und Kompressoren. Durch ihren modularen Aufbau sind sie eine gute Alternative. Darüber hinaus bieten sie in vielen Fällen wesentliche Kostenvorteile. Wichtig bei der Berechnung der Kosten sind nicht nur die eigentlichen Materialkosten, sondern auch der Aufwand der Montage und der Konstruktion. Als weiteren Punkt spielen die laufenden Betriebskosten natürlich auch eine Rolle in der Gesamtberechnung.

BUCHTIPPDas Buch „Praxishandbuch Antriebsauslegung“ hilft bei der Auswahl der wesentlichen Bestandteile elektrischer Antriebssysteme: Motor, Getriebe, Stellgerät, Netzversorgung sowie deren Zusatzkomponenten. Auch auf die Berechnung wird intensiv eingegangen.

Elektrische Linearantriebe bieten von Haus aus zahlreiche Vorteile

Bei elektrischen Linearantrieben wird die mechanische Energie der Linearbewegung aus Strom generiert. Die Realisierung der linearen Bewegung wird bei Produkten von Linak über Spindel und Mutter realisiert. Daraus resultieren zwei wesentliche Vorteile: die Selbstsperrkraft und die hohe Positioniergenauigkeit. Durch die vorhandene Elektrik ist die Regelbarkeit dieser Systemen wesentlich einfacher und zudem ausbaufähiger als bei anderen Systemen.

Gut gerüstet für die Integration in vernetzte Systeme

Sollen Funktionen oder Prozesse automatisiert oder optimiert werden, sind elektrische Antriebe oft im Vorteil gegenüber herkömmlichen Technologien, denn von einfachen Endlagensignalen oder verschiedenen Möglichkeiten zur Positionsrückmeldung bis hin zu innovativen Kommunikationssystemen wie Can-Bus oder ähnlichen, lassen sich die Antriebe schon heute für die Anforderungen der Zukunft ausrüsten. Diese Technologien können verwendet werden, um Applikationen und Prozesse in Zeiten von Vernetzung und Industrie 4.0 sicherer zu gestalten und neue Nutzen für die Anwender oder Betreiber zu entwickeln.

Konfiguration über die integrierte Steuerung

Wie bereits eingangs erwähnt spielen die elektrischen Linearantriebe bei der Integration ihre Vorteile aus. Für den Konstrukteur bietet die sogenannte IC-Option für die Linak-Verstellantriebe die Möglichkeit, unter anderem Konfigurationseinstellungen über den PC vorzunehmen. Die Variante „Advanced” bietet die Möglichkeit, den Antrieb direkt mit einem PC zu verbinden und mit Hilfe der Bus-Link-Software zu konfigurieren.

Der Nutzer kann mit dieser Software verschiedene Parameter wie zum Beispiel die Stromabschaltung, virtuelle Endstopps oder eine Auswahl verschiedener Lagerückmeldungsoptionen am Antrieb einstellen. Beispielsweise lässt sich über die Einstellung der maximalen Stromaufnahme sehr einfach und schnell eine Art Auffahrschutz programmieren. Die Bus-Link-Software stellt Linak seinen Kunden kostenlos zur Verfügung. Linak-IC-Antriebe lassen sich über ein Parametrier-Kabel mit einem PC verbinden. Dazu ist lediglich eine USB-Schnittstelle notwendig.

Allen Linak-Antrieben mit IC-Option gemeinsam ist die elektronische H-Brückenschaltung, die es ermöglicht, den Antrieb auch ohne eine externe Steuerung ein- und auszufahren. Ein einfacher Schalter oder der direkte Anschluss an eine speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) reichen in diesem Fall aus.

Mit der Bus-Variante der IC-Antriebe stehen dem Entwickler uneingeschränkte Konfigurations- und erweiterte Überwachungsfunktionen zur Verfügung. Linak liefert IC- Aktuatoren je nach Wunsch entweder mit Can-Bus-SAE-J1939, Linbus oder Modbus-RTU-RS485. (ud)

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