Lineartechnik Zehn Neuheiten aus der Lineartechnik

Von Lilli Bähr

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Von einem Schwerlast-Kugelgewindetriebe mit erhöhter Lebensdauer über einen Aktuator für Schweißpistolenanwendungen im Automobilbereich bis hin zu Linearmotormodulen für kleine Ein- und Zweiachsen-Systeme – wir zeigen Ihnen zehn Neuheiten aus der Lineartechnik.

Die neuen Schwerlast-Kugelgewindetriebe von NSK mit Super-Long-Life-Technologie erreichen im Vergleich zu herkömmlichen Kugelgewindetrieben laut Unternehmen eine (je nach Anwendung) bis zu doppelt so lange Lebensdauer.
Die neuen Schwerlast-Kugelgewindetriebe von NSK mit Super-Long-Life-Technologie erreichen im Vergleich zu herkömmlichen Kugelgewindetrieben laut Unternehmen eine (je nach Anwendung) bis zu doppelt so lange Lebensdauer.
(Bild: NSK)

1. Schwerlast-Kugelgewindetriebe mit erhöhter Lebensdauer

NSK hat die Schwerlast-Kugelgewindetriebe für anspruchsvolle Anwendungen wie Spritzgießmaschinen und Servopressen weiterentwickelt. Durch die Optimierung der Lastverteilung sollen die neuen Super-Long-Life-Kugelgewindetriebe im Vergleich zu konventionellen Kugelgewindetrieben eine bis zu doppelt so lange Lebensdauer erreichen. Das bedeutet: Ressourcenschonung durch verlängerte Lebensdauer und, in vielen Fällen, die Möglichkeit zur Konstruktion kompakterer Maschinen. Interessant ist die neue Baureihe für Maschinenbauer, die auf elektrische Antriebe umsteigen.

Kernelement der Weiterentwicklung der HTF-SRC-Baureihe ist eine Technologie, die eine gleichmäßigere Lastverteilung bewirkt. Die aktuelle Steigerung der Lebensdauer wird ermöglicht durch die Kombination von drei Faktoren: hochpräzise, teilweise von NSK selbst entwickelte Bearbeitungsmaschinen, die Simulation mit einem „digitalen Zwilling“ der zu entwickelnden Antriebskomponenten und der Einsatz von Präzisionsmesssystemen, die u.a. aufgrund der Verknüpfung mit den Bearbeitungsdaten eine nochmals verbesserte Messgenauigkeit bieten sollen.

Alle Neuheiten im Überblick finden Sie hier:

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2. Den Motion Designer für die Weiterbildung nutzen

Die Online-Software Item Motion Desginer unterstützt bei der Auswahl und Auslegung von Lineareinheiten.
Die Online-Software Item Motion Desginer unterstützt bei der Auswahl und Auslegung von Lineareinheiten.
(Bild: Ronald Biallas)

An Automationssysteme werden meist komplexe Anforderungen gestellt. Diese sollen sich mit dem Item Motion Designer leicht definieren und erfüllen lassen. Die intelligente Software berechnet aus tausenden Möglichkeiten die perfekte Kombination von Lineareinheit, Motor und Steuerung und stellt damit eine Komplettlösung zur Verfügung, die optimal an die individuellen Anforderungen angepasst sein soll.

Notwendige technische Details und Rahmenbedingungen werden abgefragt und analysiert. Bei der Auswahl und Auslegung vermittelt der Item Motion Designer allgemeine Grundlagen der Linear- und Antriebstechnik. Der Anwender erfährt, welche Komponenten mit welcher Dimensionierung für die Automationslösung relevant sind und welche Details definiert werden müssen. Dabei setzt die Software Schwerpunkte und gliedert die Konfiguration in einzelne Bereiche.

3. Online-Tool erhöht Verfügbarkeit

Das ANT-Schnellhubgetriebe NG2 mit Spindel-Verdrehsicherung für hohe Beschleunigungen von bis zu 50 m/s².
Das ANT-Schnellhubgetriebe NG2 mit Spindel-Verdrehsicherung für hohe Beschleunigungen von bis zu 50 m/s².
(Bild: ANT Antriebstechnik GmbH)

Die Spindelhub- und Schnellhubgetriebe von ANT Antriebstechnik sind das kinematische Herzstück vieler Prozessmodule für die Automatisierung. Seine Auswahl an Typen und Varianten in diesem Bereich seines Portfolios hat das Schweinfurter Unternehmen in jüngster Vergangenheit deutlich erweitert. Gemeinsam mit dem Plattform-Spezialisten Traceparts entwickelt es analog dazu derzeit einen CAD-kompatiblen Online-Konfigurator für Konstrukteure, der zur diesjährigen Motek freigeschaltet wird.

Der neue Web-Konfigurator wird aber nicht nur die Auswahl und konstruktive Arbeit mit den vielen Standardausführungen der Spindelhub- und Schnellhubgetriebe von ANT vereinfachen. Vielmehr ist das Online-Tool so angelegt, dass es nach der Fertigstellung einer Konfiguration sowohl die Möglichkeit der konkreten Angebotsanforderung bietet als auch den weiterführenden Weg zur individuellen Optimierung der getroffenen Auswahl durch die Ingenieure von ANT bereitet.

4. Miniatur-Kugelgewindetriebe im Weltraumteleskop

Miniatur-Kugelgewindetrieb von August Steinmeyer in einem hochsteifen Linearsystem von Steinmeyer Mechatronik, dass als Spiegelversteller eines Weltraumteleskops zum Einsatz kommt.
Miniatur-Kugelgewindetrieb von August Steinmeyer in einem hochsteifen Linearsystem von Steinmeyer Mechatronik, dass als Spiegelversteller eines Weltraumteleskops zum Einsatz kommt.
(Bild: August Steinmeyer)

In der Luft- und Raumfahrt werden ganz besondere Anforderungen an Kugelgewindetriebe gestellt. Die kompromisslose Zuverlässigkeit der Komponenten unter allen erdenklichen Einsatzbedingungen steht hier an erster Stelle. August Steinmeyer entwickelt und fertigt Kugelgewindetriebe, die diesen speziellen Ansprüchen gerecht werden sollen.

Die Miniatur-Kugelgewindetriebe kommen zum Beispiel in einem hochsteifen Linearsystem von Steinmeyer Mechatronik als Spiegelversteller für ein an einem Heliumballon hängendem Teleskop zum Einsatz, das im Rahmen der Sunrise-Mission des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung (MPS) bis auf 24.000 Meter Höhe aufstieg, um die Sonne zu beobachten.

Die Herausforderung bestand darin, dass die im Teleskop verbaute Technik auch unter extremen Bedingungen wie Hitze, Kälte, Feuchtigkeit, Vibration und Schock mit nachgewiesener Zuverlässigkeit einwandfrei funktioniert. Deshalb sind z. B. die Spindel und die Mutter des Miniatur-Kugelgewindetriebs in Edelstahl ausgeführt. Zudem musste die Anwendung frei von Schmierstoffen sein, damit diese im fast luftleeren Raum der Stratosphäre und bei heftigen Temperaturwechseln nicht verdampfen und sich auf der in unmittelbarer Nähe zu den Antrieben befindlichen Optik niederschlagen. Also wählte August Steinmeier eine Dicronite-Beschichtung für den Trockenlauf. Damit diese sehr dünne Beschichtung nicht beschädigt wird, musste allerdings auch eine hohe Qualität der Peek-Weichen und deren Übergänge zum Gewinde sichergestellt werden. Wichtig war zudem eine optimierte Weichengeometrie, damit der Miniaturkugelgewindetrieb bei kleinen Reversierbewegungen nicht blockiert und die Funktion des Teleskops behindert.

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5. Aktuator für Schweißpistolenanwendungen im Automobilbereich

Der GTW Schweißpistolen-Aktuator bietet eine leistungsstarke Wiederholbarkeit und hohe Präzision bei Schweißnähten von mehr als 20 M.
Der GTW Schweißpistolen-Aktuator bietet eine leistungsstarke Wiederholbarkeit und hohe Präzision bei Schweißnähten von mehr als 20 M.
(Bild: Curtiss-Wright)

Die Actuation Division von Curtiss-Wright hat die Einführung des elektromechanischen Exlar-GTW-Aktuators mit Schwerpunkt auf Schweißpistolenanwendungen angekündigt. Die Leistung und Vorteile von GTW entsprechen denen der Exlar-GTX-Aktuator-Produktfamilie. Hinzu kommen weitere Funktionen zur Unterstützung der Anforderungen von Schweißpistolenanwendungen im Automobilbereich.

Der GTW-Schweißpistolen-Aktuator bietet eine leistungsstarke Wiederholbarkeit und hohe Präzision bei Schweißnähten von mehr als 20 M. Dank einer Dauerkraftleistung von bis zu 30,784 N und Geschwindigkeiten von bis zu 1,270 mm/Sek. kann der GTW Schwerlastzyklen unterstützen und soll so für eine höhere Produktivität und niedrigere Energieeffizienz sorgen. Das elektromechanische Design ermöglicht niedrigere Gesamtbetriebskosten. Darüber hinaus sind die Aktuatoren mit den Steuerungen weltweit führender Hersteller von Industrierobotern und Schweißpistolenherstellern für den Automobilmarkt kompatibel.

6. Profilschienenführung für große Lasten

Ausgestattet mit dem widerstandsfähigen, magnetischen Wegmess-System sollen die neuen Profilschienenführungen mit den Schienenbreiten 30 mm, 35 mm und 45 mm jetzt auch optimal für große Lasten geeignet sein.
Ausgestattet mit dem widerstandsfähigen, magnetischen Wegmess-System sollen die neuen Profilschienenführungen mit den Schienenbreiten 30 mm, 35 mm und 45 mm jetzt auch optimal für große Lasten geeignet sein.
(Bild: Hiwin)

Hiwin ergänzt seine intelligenten Profilschienenführungen der Baureihe PGC mit integriertem Wegmess-System um drei weitere Baugrößen.

Ausgestattet mit dem widerstandsfähigen, magnetischen Wegmess-System sind die neuen Profilschienenführungen mit den Schienenbreiten 30 mm, 35 mm und 45 mm jetzt auch optimal für große Lasten geeignet, so der Hersteller.

Der Lesekopf des Wegmess-Systems wird hierbei direkt am Laufwagen der Linearführungen montiert. Das Magnetband mit der Maßverkörperung ist geschützt vor Vibrationen und äußeren Einwirkungen in der Profilschiene integriert.

Dank der unkomplizierten Installation des Wegmess-Systems wird die PGC-Baureihe laut Unternehmen zur einfachsten Lösung der Wegmessung – auch bei langen Verfahrwegen.

7. Sicher in Position mit pneumatischer Feststellbremse

IEF-Werner bietet für einige Lineareinheiten eine zusätzliche pneumatische Feststellbremse, die einen sicheren Halt garantieren soll.
IEF-Werner bietet für einige Lineareinheiten eine zusätzliche pneumatische Feststellbremse, die einen sicheren Halt garantieren soll.
(Bild: IEF Werner)

Beim vertikalen Einsatz von Lineareinheiten war es häufig gängige Praxis, die Last allein durch die im Antriebsmotor vorhandene Bremse zu halten. Für Mitarbeiter, die sich zum Beispiel während Wartungsarbeiten im Gefahrenbereich aufhalten, bleibt damit jedoch ein Restrisiko, denn die Vertikalachse kann ungewollt absinken. Eine Forderung der gültigen Maschinenrichtlinie ist es bei der Risikobeurteilung, dies zuverlässig zu verhindern. IEF-Werner bietet für einige Lineareinheiten eine zusätzliche pneumatische Feststellbremse, die einen sicheren Halt garantieren soll.

Je nach Lineareinheit ist ein Klemmelement mit einer Haltekraft zwischen 400 und 750 N verbaut. Die Bremskraft wirkt stets auf die Führungsschiene – je größer diese ist, desto größer ist die Klemmkraft, so das Unternehmen. Die Feststellbremse ist energielos geschlossen und pneumatisch betätigt offen. Fünf Millionen statische Klemmzyklen und bis zu 500 dynamische Bremszyklen sind möglich.

Sobald die Achse stromlos geschaltet oder die Regelung deaktiviert wird, ist die Feststellbremse aktiv – zum Beispiel, wenn ein Mitarbeiter die Maschine abends abschaltet oder wenn die Schutztüren im laufenden Betrieb geöffnet werden, nachdem die Lineareinheiten stillgesetzt wurden (STO [Safe Torque Off]).

8. Von Losgröße 1 bis zur Großserie

Sonder-Kugelgewindetrieb von Kammerer mit Vierkant-Mutter für schnittstellenoptimierte Anwendungen
Sonder-Kugelgewindetrieb von Kammerer mit Vierkant-Mutter für schnittstellenoptimierte Anwendungen
(Bild: Kammerer)

Die Kammerer Gewindetechnik GmbH stellt Kugelgewindetriebe für Werkzeugmaschinen vor. Von Losgröße 1 bis zur Großserie können dem Hersteller zufolge alle Stückzahlen für jede Anforderung und in sämtlichen Fertigungstechnologien maßgeschneidert realisiert werden. Die Kugelgewindetriebe sollen hochpräzise sein und gleichzeitig hohe Beschleunigungen erlauben.

Die Kugelgewindetriebe werden bei Kammerer in enger Abstimmung mit dem Kunden entwickelt. Hergestellt werden die Gewindespindeln entweder geschliffen oder im Hartschälverfahren. Die für die jeweilige Anwendung passende Mutter wird durch Innengewindeschleifen oder Hartdrehen finalisiert. Für bestimmte Anwendungen mit hohen Beschleunigungen empfiehlt das Unternehmen eine angetriebene bzw. gekühlte Mutter. Die Kugelgewindetriebe werden in Baugrößen von 8 mm bis 160 mm Durchmesser, mit unterschiedlichen Steigungen und von bis zu 12 m Länge realisiert.

Neben Werkzeugmaschinen werden die Kugelgewindetriebe auch im Großmaschinenbau mit langen Achswegen wie zum Beispiel in Großräummaschinen, in Kunststoff-Spritzgussmaschinen, bei Hebe- und Montageeinrichtungen für Flugzeuge und Schienenfahrzeuge und anderen Lift- und Hubeinrichtungen weltweit eingesetzt.

9. Neue I/O-Linearaktuatoren für mehr Funktionalität

Linak bietet die beiden Linearaktuatoren LA36 und LA37 mit einer neuen I/O-Schnittstelle an.
Linak bietet die beiden Linearaktuatoren LA36 und LA37 mit einer neuen I/O-Schnittstelle an.
(Bild: Linak)

Linak geht einen weiteren Schritt im Bereich der Digitalisierung und bietet die beiden Linearaktuatoren LA36 und LA37 mit einer neuen I/O-Schnittstelle an. Diese basiert auf einer völlig neu entwickelten Steuerung, die direkt im Antrieb verbaut ist. In Kombination mit den neuen Antrieben stellt Linak ebenfalls die neue Software Actuator Connect vor. Die Software lässt sich über Bluetooth schnell und einfach mit den I/O-Linearantrieben verbinden.

Die neue Elektronik in den Antrieben soll wesentlich mehr technische Möglichkeiten bieten als bislang. Beispielsweise ist nun das Ansteuern des Antriebs von mehreren Zwischenpositionen möglich. So lassen sich auch komplexe Bewegungsmuster mit einem Linearaktuator umsetzen. Die direkte Hubposition ist als Servofunktion direkt über das Steuersignal möglich. Verschiedene Feedback- und Ansteueroptionen stehen zur Auswahl. Linak hat in den neuen Antrieben den Überlastschutz nochmals verbessert und dank ständiger, interner Referenzierung wurde die Positionsmessung und somit die Ausfallsicherheit des Antriebs noch einmal erhöht.

10. Linearmotormodul für kleine Ein- und Zweiachsen-Systeme

Das Linearmotormodul vom Typ QM02-1247 mit einer Baubreite von 18 mm leistet eine Spitzenkraft von 10,5 N und steht ab sofort in vier Ausführungen zur Verfügung.
Das Linearmotormodul vom Typ QM02-1247 mit einer Baubreite von 18 mm leistet eine Spitzenkraft von 10,5 N und steht ab sofort in vier Ausführungen zur Verfügung.
(Bild: Jung Antriebstechnik u. Automation)

Wer in der Automatisierungstechnik kompakte Ein- und Zweiachsen-Systeme realisieren muss, soll dafür im Quicklab-Baukasten von Jung Antriebstechnik u. Automation die idealen Linearmotormodule und -achsen finden können.

Sie punkten laut Unternehmen mit einer neuen Leichtbauweise und sollen sich zur Konstruktion hochdynamischer Montagesysteme, Laborautomationen oder Prüftechnik-Applikationen eignen.

Durch die Ergänzung des Baukastens mit einem nur 18 mm breiten Linearmotormodul bietet das Unternehmen den Anlagenbauern und Planern nun noch mehr Freiraum für Miniaturisierungen.

Das Linearmotormodul vom Typ QM02-1247 leistet eine Spitzenkraft von 10,5 N und steht ab sofort in vier Ausführungen mit Nennhüben von 20, 40, 80 und 120 mm zur Verfügung. Es kann mit anderen lineartechnischen Systemen von Jung kombiniert werden.

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