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Lineares System Zahnstangengetriebe für Positionier- und Handlingsysteme

| Autor/ Redakteur: Reinhard Janzen / Dipl.-Ing. (FH) Sandra Häuslein

Wie Leantechnik mit Hilfe seiner Zahnstangengetriebe funktionsfertige Komplettanlagen konstruiert, zeigt das Unternehmen hier am Beispiel zweier Portalanlagen.

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Leantranspo-Anlagen fertigt Leantechnik nach den Vorgaben der Kunden aus den Zahnstangengetrieben Lifgo und Lean SL.
Leantranspo-Anlagen fertigt Leantechnik nach den Vorgaben der Kunden aus den Zahnstangengetrieben Lifgo und Lean SL.
(Bild: Leantechnik)

Positionieraufgaben fallen in vielen Branchen an: in der Automobilproduktion ebenso wie in der Lebensmittelindustrie oder im Maschinen- und Anlagenbau. Die Portalsysteme, die dort Bauteile oder Produkte von einer Bearbeitungsstation zur nächsten transportieren, müssen robust und flexibel sein. Zahnstangengetriebe von Leantechnik eignen sich als Komponenten dieser Systeme sehr gut, da sie präzise und belastbar sind und hohe Anforderungen an Synchronität und Geschwindigkeit erfüllen.

Lifgo und Lean SL heißen die Zahnstangengetriebe des Unternehmens. Sie werden in verschiedenen Größen und Ausführungen produziert und sind so konstruiert, dass sich alle Ausführungen innerhalb einer Größe beliebig miteinander kombinieren lassen. Aufgrund dieses Baukastensystems hat der Anwender unendlich viele Möglichkeiten, die Getriebe einzusetzen. Lifgo und Lean SL zeichnen sich durch unterschiedliche Eigenschaften aus, die sich gut ergänzen: Während die robusten Lifgo-Zahnstangengetriebe hohe Querkräfte aufnehmen können, sind die Lean-SL-Getriebe mit rundgeführter Zahnstange ideal für einfache synchrone Hubbewegungen, bei denen keine Führung der Zahnstange erforderlich ist.

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Einsatz in Palettieranlage

Welche Zahnstangengetriebe die Leantechnik-Konstrukteure für das jeweilige Positioniersystem wählen, hängt stark von der individuellen Aufgabenstellung ab.

Im Falle einer Palettieranlage für technische Rohteile entwickelten sie beispielsweise eine Portalanlage auf Basis von Zahnstangengetrieben der Serie Lifgo 5 in den Ausführungen Lifgo linear und Lifgo linear doppel. Die Anlage sollte die Rohteile für die Bearbeitung aus dem Blister in eine entsprechende Station einbringen, indem sie auf einem Förderband platziert werden. Nach der Bearbeitung hatte sie die fertigen Teile an gleicher Stelle vom Laufband zu entnehmen und in den Blister zurückzustellen. In einem weiteren Schritt sollten die Blister schließlich palettiert werden.

„Die besondere Schwierigkeit bestand in den vorgegebenen Taktzeiten“, erinnert sich Lukas Piofczyk, Konstrukteur bei Leantechnik. „In 12 Sekunden sollte der gesamte Prozess bis zum fertigen Produkt abgeschlossen sein“. Dazu gehörte neben dem eigentlichen Bearbeitungsvorgang auch die Abstapelung der Blister mit den Roh- und Fertigteilen zwischen den einzelnen Arbeitsschritten.

Maßgescheiderte teil- und funktionsfertige Anlagen

Um die komplexe Aufgabenstellung zu lösen, entwickelten die Leantechnik-Ingenieure eine maßgeschneiderte Portalanlage, die einen 2-Achs-Palettierer und einen 3-Achs-Greifarm miteinander kombiniert. Leantranspo nennt Leantechnik diese Produktsparte, die teil- und funktionsfertige Anlagen auf Basis der robusten und kombinierbaren Zahnstangengetriebe Lifgo und Lean SL umfasst, die Horizontal- und Vertikalhübe auf mechanischer Basis miteinander kombinieren.

„Der Vorteil der von uns konstruierten Zuführeinrichtung liegt in dem 3-Achs-Greifarm“, sagt Piofczyk. „Unterstützt durch entsprechende Drehachsen lässt sich damit eine beliebige Bewegung im kubischen Raum ausführen und jede beliebige Position anfahren. In Kombination mit dem 2-Achs-Palettierer konnten wir die geforderten Taktzeiten deshalb problemlos realisieren.“ Der 3-Achs-Greiferarm bewegt sich mittels eines Lifgo-linear-Moduls horizontal entlang der zwei Zahnstangen an der Portalunterseite. Zur Stabilisierung des Systems wurden zwei Führungswagen auf der zweiten Zahnstange eingesetzt. Sie erhöhen die Biegesteifigkeit der Achse erheblich und nehmen die auftretenden Querkräfte auf.

Den 2-Achs-Palettierer für den Blister-Transfer statteten Lukas Piofczyk und seine Kollegen mit zwei Getrieben der Ausführung Lifgo doppel sowie mit zwei Lineareinheiten der Ausführung Lifgo linear aus.

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