Möglichkeiten der Lineartechnik noch lange nicht ausgereizt

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Automatisierung mit System: einbaufertige Linearsysteme

Während viele Maschinenhersteller früher Handlingsysteme aus Komponenten selbst aufwändig konstruiert und sogar eigene Bauteile dafür gefertigt haben, geht der Trend heute eindeutig hin zu einbaufertigen Linearsystemen, was die Fertigungstiefe reduziert und Engineeringressourcen spart.

Immer mehr Anwender bestellen Maschinen direkt mit einer auf die Werkstücke abgestimmten Automatisierung. Eine ganze Reihe von Werkzeug- und Kunststoffmaschinenherstellern beziffert diesen Anteil aktuell bereits mit 70 % bis zu 90 %. Dabei nimmt die Be- und Entladung einen Löwenanteil ein. Aber auch in vor- und nachgelagerten Bearbeitungsschritten steigt weltweit der Automationsgrad.

Hier hat Rexroth in den vergangenen Jahren sein Portfolio an Linearachsen und Aktuatoren erweitert. Damit können Maschinenhersteller individuelle Handlingsysteme wirtschaftlich aus einer großen Palette an Standardkomponenten und -systemen konfigurieren. Das Anwendungsspektrum erstreckt sich dabei auf unterschiedlichste Werkstückgrößen und -gewichte bei Verfahrstrecken von wenigen Millimetern bis hin zu mehreren Metern.

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Schwerlastanwendungen sicher beherrschen

In der Metallurgie, der Papierherstellung oder in Pressen, Kunststoff- und Werkzeugmaschinen steigen die Prozesskräfte ständig an. Immer mehr Maschinenhersteller setzen hier auf elektromechanische Lösungen, weil sie mit Hilfe digitaler Regelung Positionen, Kräfte und Dynamik flexibel per Software verändern können.

Die Grundkomponente für die kraftvolle Umwandlung der Motordrehung in lineare Bewegung ist der Gewindetrieb. Zusätzlich zu Kugelgewindetrieben hat Rexroth eine neue Familie an Planetengewindetrieben entwickelt. Sie halten mit statischen Tragzahlen von bis zu 475 kN auch extreme Kräfte auf kleinstem Bauraum. Zum Vergleich: Je nach Ausführung bringt ein Triebwerk der Boeing 747 beim Start gerade einmal zwischen 206 kN und 296 kN Schubkraft auf.

Helfer für die Konfiguration und Auslegung

Durch immer kürzere Entwicklungszyklen und knappere Engineeringressourcen stehen Konstrukteure unter einem ständig steigenden Zeitdruck. Deshalb führt Rexroth die Anwender mit Online-Konfiguratoren und Berechnungsprogrammen schnell durch den Auswahl- und Engineeringprozess. So vereinfacht beispielsweise das Berechnungsprogramm Linear Motion Designer die Auslegung von Schienenführungen und Gewindetrieben. Der Nutzer gibt einmal die Prozessdaten wie Dynamik, Massen und Kräfte ein und kann verschiedene Varianten konfigurieren und miteinander vergleichen.

Das Auslegungsprogramm berechnet verschiedenste Varianten mit Schienenführungen und Führungswagen sowie Gewindetrieben. Die Software führt automatisch eine Verlagerungsberechnung der Kraftangriffspunkte durch. Über die integrierte Eingabemöglichkeit von Querbeschleunigungen kann der Anwender darüber hinaus Profilschienen-Mehrachssysteme für bis zu drei Achsen flexibel auslegen.

Auch für die Konfiguration von Linearsystemen und Aktuatoren hat Rexroth die Anwendungserfahrung in Online-Auswahlhilfen und -Konfiguratoren abgebildet. Im Ergebnis bekommt der Konstrukteur innerhalb kürzester Zeit Vorschläge für einbaufertig konfigurierte Linearachsen. Die entsprechenden 2D- und 3D-CAD-Daten erhält er in allen gängigen Dateiformaten per E-Mail-Link zum Download und kann sie weiter verarbeiten.

Einfach elektronisch bestellen

Endanwender bestellen immer kurzfristiger. Gleichzeitig reduzieren die Maschinenhersteller ihre Lagerbestände. Damit steigen die Anforderungen an die Komponenten- und Systemlieferanten. Maschinenhersteller und Endanwender erwarten kürzeste Lieferzeiten, sowohl für die Maschinenmontage als auch für Ersatzteile bereits installierter Maschinen. Die am häufigsten bestellten Komponenten der Lineartechnik hat Rexroth bereits vor zwei Jahren in dem GoTo-Vorzugsprogramm zusammengefasst und liefert die Bestellungen innerhalb von drei bis fünf Tagen aus. Hinzu kommen aktuell auch konfigurierbare Linearsysteme, die in zehn Tagen ab Werk ausgeliefert werden. Gleiches gilt für Kugelgewindetriebe, die Konstrukteure und Einkäufer in Länge, Steigung, Enden-Bearbeitung und Muttern-Art individuell zusammenstellen können.

Wälzlagertechnik steigert Energieeffizienz

Endanwender verlangen von Maschinenherstellern nach wie vor mit jeder neuen Maschine eine verbesserte Energieeffizienz. Hier bietet die Wälzlagertechnik erhebliche Potenziale. In Schwermaschinen, in denen oft mehrere Tonnen schwere Lasten verschoben werden müssen, reduzieren Rollenschienenführungen der Baugröße 125 die Reibung im Vergleich zu Flachführungen um bis zu 90 %. Bei Kugelgewindetrieben liegt die Reibung im Vergleich zu Trapezspindeln um bis zu 80 % niedriger. Dadurch können Maschinenhersteller die installierte Antriebsleistung deutlich verringern. Auch die High Precision-Technologie bei den Linearführungen trägt zum Energiesparen bei: Durch die erhöhten Tragzahlen bei den neuen Führungswagen können OEMs bei gleicher Leistung in vielen Fällen eine kleinere Baugröße als bisher einsetzen. Das spart Gewicht und verringert auch hier die notwendige Antriebsleistung. (sh)

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