Auf sicheren Bahnen

Linearsysteme - Ein großer Teil aller in der industriellen Produktion stattfindenden Bewegungen ist linear. Entsprechend umfangreich sind Einsatzgebiete und Angebote für Linearmotorsysteme. Einen Vorteil hat hier, wer komplette Lösungen für diese Bewegungsaufgaben anbietet.

08. Mai 2006

Im täglichen Betrieb eines Linearmotors entstehen unter Umständen große permanente Axialkräfte. Infolge des Magneten treten Kräfte von bis zu 3.000 N auf, die von der Führung aufgenommen werden müssen. Die hochdynamischen Pick-and-Place-Anwendungen verlangen somit leichte, hochsteife und robuste mechanische Führungen. Die geforderte Lebensdauer eines Linearmotors ist zudem sehr lang. Die Forderung an die verwendetet Linearführung liegt für den Schweizer Linearmotorhersteller Etel beispielsweise, bei mehr als 20.000 km. Das Führungssystem sollte wartungsarm und sauber über die gesamte Lebensdauer laufen. Während des Betriebs darf es durch die Kombination aus hohen Temperaturen und Dynamik zu keinem Austritt von Schmiermitteln und Verunreinigung kommen. Der mechanische Wirkungsgrad eines direkt angetriebenen Linearsystems ist außerdem bei weitem höher, als der eines rotatorisch betriebenen Systems. Die einzigen notwendigen mechanischen Komponenten im Linearmotorsystem sind die Linearführungen. Die zu bewegenden Massen der Führung müssen daher so gering wie möglich gehalten werden.

Das schwäbische Unternehmen Franke hat hierfür eine spezielle Aluminium-Rollenführung entwickelt. Für diesen Einsatz kommen Sonderprofile sowie Sonderrollenschuhe zum Einsatz, die ein auf die Anwendung individuell abgestimmtes Führungsprofil besitzen. Die Magnetbahn und das Messsystem des Linearmotors sind direkt in das Aluminiumprofil der Linearführung integriert.

Schnell, sicher und präzise

Die für hohe Tragzahlen ausgelegten Laufrollen sind in den Rollenschuhen um 90 Grad versetzt angeordnet und stützen sich in einer 4-Punkt-Geometrie ab. Dadurch können aus allen Richtungen gleich große Kräfte aufgenommen werden, also auch die hohen Axialkräfte des Linearmotors. Durch ihre große Dimensionierung sprechen die Laufrollen schnell an und führen sicher und gleichmäßig. Für Pick-& Place-Anwendungen gewährleistet die Sonderführung die benötigte Wiederholgenauigkeit durch ihren definierten präzisen Lauf.

Die notwendige Wartungsfreiheit erfüllen die Franke Aluminium-Rollenführungen mit einer Lebensdauerschmierung. Durch die gekapselten Laufrollen kann es zu keinerlei Verschmutzung durch Schmierstoffe kommen. Profilierte und gehärtete Laufbahnen der Linearführung sorgen für exakten Lauf und lange Lebensdauer.

Zu einer erheblichen Gewichtseinsparung für den Linearmotor trägt diese Rollenführung durch einen besonders leichten Grundkörper bei. Schienenkörper und Rollenschuhe bestehen aus Aluminium. Die bewegten Massen können im Vergleich zu anderen Materialien reduziert werden. Für die Laufrollen der Sonderausführung wurden an Stelle der Nadellager zweireihige Schrägkugellager verwendet, um das Ansprechverhalten der Führung für den hochdynamischen Einsatz zu optimieren. Die Aluminium-Linearführungen realisieren problemlos Geschwindigkeiten von 10?m/s und Beschleunigungen von 40?m/s² und dies unter hoher Belastung.

Durch die entfallenden Übertragungselemente wie Spindeln, Zahnstangen oder Riemen mit Torsions- und Schwingungsneigung, entsteht mit der Franke Aluminium-Rollenführung ein Linearmotorsystem mit sehr dynamischen Eigenschaften und ohne unnötige mechanische Verluste.

Vanessa Gass, Franke GmbH

Erschienen in Ausgabe: 03/2006