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Lineareinheit Präziser und ruhiger Gleichlauf

| Redakteur: Meike Herkersdorf

Bei der Online-Messung von Zugfestigkeit und Streckgrenze am laufenden Stahlband spielen Lineareinheiten eine tragende Rolle.

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Die Basis des Impoc-Pro-Systems bilden zwei identisch aufgebaute Messköpfe, die über Linearachsen geführt an der Ober- und Unterseite des Bandes (Position in Rosa angedeutet) angeordnet sind
Die Basis des Impoc-Pro-Systems bilden zwei identisch aufgebaute Messköpfe, die über Linearachsen geführt an der Ober- und Unterseite des Bandes (Position in Rosa angedeutet) angeordnet sind
(Bild: Rose + Krieger)

Freitragende Längen bis 3 m, Kompensation hoher Torsionskräfte am Führungsschlitten sowie ein präziser und ruhiger Gleichlauf von zwei Linearachsen – so lauteten die Vorgaben der Konstrukteure der EMG Automation bei der Suche nach geeigneten Lineareinheiten für das Impoc-Pro-Messsystem des Unternehmens.

Das Prüfgerät bestimmt während des laufenden Prozesses automatisch und zerstörungsfrei die mechanischen Kennwerte Zugfestigkeit und Streckgrenze ferromagnetischer Stahlbänder mit Dicken von 0,15 bis 6,0 mm. Es kommt vor allem zur Prozessoptimierung in Feuerverzinkungs- und Durchlaufglühanlagen sowie Verzinnungsanlagen zum Einsatz.

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Die Messköpfe sitzen auf den Schlitten der Lineareinheiten

Die aufzuwickelnden Stahlbänder laufen dabei horizontal zwischen zwei typgleichen Lineareinheiten hindurch. Die beiden Achsen sind über eine dritte Übertragungsachse miteinander verbunden und werden durch eine spezielle Elektronik angesteuert. An den Schlitten der Lineareinheiten und damit auf der Ober- und Unterseite des zu prüfenden Stahlbands sind zwei identische Messköpfe über Flansche befestigt – die Basis des Impoc-Pro-Systems. Jeder Messkopf besteht aus einer Magnetisierungsspule und einem Magnetfeldsensor. Während der Messzyklen bewegen sich die Messeinrichtungen oszillierend über das laufende Band. Dabei wird das Stahlband durch die Magnetisierungsspulen lokal und periodisch magnetisiert. Anschließend messen die empfindlichen Magnetfeldsensoren den Gradienten der magnetischen Restfeldstärke in A/m² auf der Ober- und Unterseite des Bandes.

Ermittelt werden die mechanischen Kennwerte des Stahlbandes

Aus diesem Gradienten lassen sich über Regressionsbeziehungen die mechanischen Kennwerte des Stahlbandes über seine gesamte Breite und Länge ermitteln. Sie werden online in einer Grafik auf einem Auswerterechner in der Schaltwarte visualisiert und aufgezeichnet. Überschreitet ein Kennwert die festgelegte Toleranzgrenze, erfolgt automatisch eine Sperrmeldung mit Hinweisen auf die entsprechenden fehlerhaften Bandbereiche.

Diese kontinuierliche zerstörungsfreie Messung vereinfacht die Beurteilung der Bandqualität und beschleunigt den Produktionsprozess insgesamt. Aufgrund der kontinuierlichen Online-Überwachung der mechanischen Kennwerte Zugfestigkeit und Streckgrenze kann die Anzahl der zerstörenden Prüfungen, die in der Vergangenheit zur Begutachtung nötig war, reduziert werden. Dies geht mit einer deutlichen Einsparung von unproduktiven Nebenzeiten einher, die bisher für diese Tätigkeit aufzuwenden waren. Zudem werden Materialkosten eingespart. Vor allem aber können Veränderungen der Materialeigenschaften schnell erkannt und durch einen entsprechenden Eingriff in den Prozess bereits zu einem frühen Zeitpunkt behoben werden.

Obwohl EMG selbst Spezialist für Automatisierungstechnik ist, entschied man sich bei der Konstruktion des Impoc-Pro-Prüfsystems für zahnriemengetriebene Lineareinheiten von RK Rose+Krieger vom Typ RK Duo-Line Z 120. Als Grund nennt der zuständige Produktmanager bei EMG, neben dem gut abgedichteten Zahnriemen der RK-Duo-Line-Einheiten vor allem deren Zuverlässigkeit: „Bei den Linearachsen von RK Rose+Krieger gab es in den mehr als 10 Jahren, in denen wir sie einsetzen, noch keinen technischen Ausfall. Darüber hinaus bietet RK einen guten und kompetenten Service.“

Integrierter Endschalter ermöglicht Einstellung der Hublänge

Auch der integrierte Endschalter spricht für die Linearachsen aus Minden. Der Schalter gestattet die Einstellung der Hublänge und verhindert ein Verfahren der Einheit bis zum Anschlag. Eine Herausforderung lag in der Versteifung der Achsen, um ein Verdrehen und Aufschwingen zu vermeiden. „Wir haben das Problem gelöst, indem wir an die Nuten der RK Duo-Line-Linearachsen zusätzlich 50-er Profile mit Zuganker geschraubt haben“, so der EMG Spezialist.

EMG war einer der ersten RK Duo-Line-Kunden und verlässt sich seit mehr als 10 Jahren auf Lineareinheiten aus Minden. Heute verbaut der Automatisierungsspezialist ausschließlich RK Duo-Line-Einheiten der dritten Generation. Diese neuen Achsen ermöglichen höchste Effizienz auf kleinstem Raum und sorgen so für mehr Flexibilität in automatisierten Abläufen. Vier Baugrößen, variable Motoranschlüsse sowie Klemm- und Nutenleisten senken den Konstruktionsaufwand und vereinfachen die kundenspezifische Anpassung.

Sämtliche Modelle der vier grundsätzlichen Baugrößen 160/120/80/60 basieren auf speziellen Aluminiumprofilen und einer einheitlichen Baukastenstruktur. Die Linearführungen sind mit oder ohne Antrieb sowie wahlweise als Zahnriemen- oder Spindelantrieb erhältlich. Kugelschienenführungen sorgen für hohe Belastbarkeit, Dynamik und Lebensdauer. Durch Kapselung mit einem Edelstahlband erreichen alle Duo-Line-Varianten die Schutzart IP 40. Bei spindelgetriebenen Achsen verkürzt eine mitlaufende Spindelunterstützung die freitragende Länge der Spindel, beseitigt störende Vibrationen und sorgt für mehr Laufruhe. Die zahnriemengetriebene Einheit verfügt über einen variablen Motoranschluss. Damit lassen sich optional angebotene Kupplungs- und Zapfenadapter an allen vier Abgängen der Umlenkung anbringen. Zur Befestigung von Nutzlasten und kundenspezifischem Zubehör dienen seitlich und an der Unterseite angeordnete Blocan-Profilnuten in Verbindung mit Spannpratzen. Die zur Montage erforderlichen Nutensteine können auch nachträglich in die Profilnuten eingesetzt werden.

Schmieren in jeder beliebigen Schlittenposition

Die Lineareinheiten der neuen RK Duo-Line-Generation können in jeder beliebigen Schlittenposition geschmiert werden. Das Anfahren einer besonderen Wartungsposition oder die Demontage von gegebenenfalls vorhandenen Anbauteilen ist nicht erforderlich. Dafür sorgen seitlich am Schlitten jeder Linearführung angebrachte Trichterschmiernippel. Die zentrale Schmiermöglichkeit beschleunigt und vereinfacht die Wartung. Da die Trichterschmiernippel eingeschraubt sind, bieten sie dem Kunden zusätzliche Variationsmöglichkeiten: Optional können diese herausgedreht und eine mitlaufende Permanentschmierung angeschlossen werden. Dies verlängert die Schmierintervalle zusätzlich. Eine der großen Stärken von RK Rose+Krieger ist die Umsetzung kundenspezifischer Lösungen. Das betrifft einzelne Komponenten, vor allem jedoch ganze Systeme. Dabei gilt für RK Rose + Krieger immer: Der Kunde bekommt nur das, was er auch wirklich braucht. (ud)

Motek 2013: Halle 3, Stand 3330

CAD-Daten von RK Rose + Krieger zum Download

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