Behälter in Bewegung

Schwerpunkt

Linearachsen – Automatische Lager benötigen für den reibungslosen Ablauf eine zuverlässige Mechanik, deren Komponenten allen Bedingungen standhalten und die über lange Zeit wartungsfrei einzusetzen sind.

31. August 2011

Ohne eine starke Führung kann Lagertechnik nicht funktionieren. Lineartechnikhersteller bemühen sich deshalb, vielseitige Lösungen dafür bereitzustellen – Rollon hat neun Produktfamilien für Lineartechnik in der Lagerautomation im Programm. Ein Schwerpunkt liegt auf den Teleskopschienen, die als Rollenläufer- oder Kugelkäfigsystem aufgebaut sind.

Jedes Regalsystem stellt unterschiedliche Anforderungen an die eingesetzten mechanischen Komponenten. Gemeinsam ist allen Anwendungen, dass die zur Verfügung stehende Fläche optimal genutzt wird. Dies bedeutet möglichst schmale Gänge und tiefe Regale, sodass die Teleskopauszüge, mit denen die Regalbehälter bewegt werden, geringe Einbaulängen bei langen Auszugswegen aufweisen müssen. Teleskopschienen für Regalbediengeräte sind bei Rollon in zwei Konstruktionsweisen verfügbar, die mit unterschiedlichen Ausführungen und Baugrößen eine große Bandbreite abdecken. Die Führung erfolgt über Kugelkäfige wie bei der Familie Telescopic Rail mit sieben Baureihen oder aber mit Rollen wie beim Rollenteleskop DRT aus der Laufrollenführungsserie Compact Rail.

Teleskope mit Kugelkäfigen können aufgrund der Kugelreihen die Kraft über einen großen Bereich in die Führungsschienen einleiten und nehmen daher hohe Kräfte und Momente auf. Bei der optimalen Platzausnutzung sind lange Hübe gefragt. Die Teleskopschienen mit Vollauszug sind deswegen um mindestens 100 Prozent der geschlossenen Teleskoplänge ausziehbar; dieser Hub lässt sich auf 130 Prozent erweitern.

Bei langen Auszugswegen darf ein Teleskop keinesfalls durchbiegen, das würde die Funktionsfähigkeit beeinträchtigen und die Entnahme und problemlose Wiedereinlagerung empfindlich stören. Darum sind die Teleskope mit Zwischenelementen ausgestattet, die in radialer Richtung besonders biegesteif sind. Wenn die Auswahl der Teleskopführungen erfolgt, ist die kundenseitige Konstruktion des Regals oft schon weit fortgeschritten. In diesen Fällen eignet sich die Baureihe ASN, deren Teilauszüge an vorhandene Elemente angebunden einen Vollauszug ergeben.

Rollon setzt gehärtete Wälzlagerstähle ein, um auch größere Gewichten tragen zu können. Das gilt darüber hinaus für die Laufbahnen der Kugeln, die zusätzlich induktiv gehärtet sind. Gemeinsam eingesetzt mit einer Teleskopschiene erlaubt dies die Aufnahme hoher Kräfte in radialer und axialer Richtung, was vor allem bei Bediengeräten wichtig ist, die in horizontaler und vertikaler Richtung verfahren werden.

Für große Hübe sind entsprechend lange Zwischenelemente erforderlich, die bereits ein hohes Eigengewicht aufweisen. Damit das Ein- und Ausfahren trotzdem sicher erfolgt, hat Rollon die für diesen Zweck verwendeten internen Anschläge weiterentwickelt und verstärkt.

Alle Systeme mit Kugelkäfig erfahren einen Hubverlust durch ungewollten Käfigversatz. Dieser Verlust lässt sich allerdings durch einen erzwungenen Vollhub vermeiden. In diesem Moment werden die Kugeln ohne Rotationsbewegung über die Laufbahnen bewegt, was allerdings höhere Antriebskraft erfordert. Diese lässt sich durch eine verminderte Vorspannung im Teleskopsystem minimieren.

Für Anwendungen, in denen Dynamik und Geschwindigkeit im Vordergrund stehen, sind Rollenteleskope die Lösung. Sie benötigen keinen Käfig und sind daher bauartbedingt agiler. Die innenliegenden Laufrollen der Baureihe DRT sind vor Verschmutzungen gut geschützt.

Bei der Produktfamilie Compact Rail setzt Rollon eine Kombination aus Festlager und Loslager ein, die Parallelitätsprobleme in der Anschlusskonstruktion ausgleicht. Dabei entstehen Verspannungen und zwar, wenn beim Einsatz von zwei Festlagern die gegenüberliegenden Anschraubflächen nicht exakt zueinander ausgerichtet sind.

Durch den Einsatz von Fest- und Loslagerkomponenten können die Rollen horizontal einen Abstandsfehler ausgleichen und bis zu 3,5 Millimeter kompensieren. Spezielle zylindrisch gesenkte Befestigungsbohrungen bewerkstelligen dies in vertikaler Richtung.

Die Rollen von Laufrollenführungen müssen bei langen Hüben oft die Schiene verlassen. Um Erschütterungen, Geräusche und zusätzliche Belastungen zu vermeiden, hat Rollon die Kanten der Laufbahnen abgeschrägt. Folge ist eine trichterförmige Einlaufschräge, die die Rollen sanfter zurückführt.

Systeme, die mit Laufrollen ausgeführt sind, haben geschliffene Laufbahnen zur Minimierung des Geräuschpegels, der zum Beispiel durch zahlreiche parallele Führungen in Regalbediengeräten entsteht.

Regalsysteme mit hohem Automatisierungsgrad sind ein Einsatzgebiet für die einbaufertigen Linearachsen der Produktfamilie Uniline. Hier sind die Laufrollenführungen in Aluminiumprofilen untergebracht, und die Achse wird über einen stahlverstärkten Zahnriemen angetrieben. Dieser Aufbau schützt die Last aufnehmende Führungsschiene vor Verschmutzung und Beschädigung. Unterschiedliche Anordnungen der Führungsschienen ergeben sehr flexible Einsatzmöglichkeiten. Die Uniline ist besonders geeignet für Entnahmeabläufe in Mehrachssystemen, durch die Laufrollenführungen arbeitet die Achse schnell und leise.

Das richtige Material

In vielen Fällen muss das Material der Linearachsen korrosionsbeständig sein und sich mit den zu bewegenden Produkten vertragen, zum Beispiel mit Lebensmitteln. Es ist aber schwierig, korrosionsbeständige Werkstoffe einzusetzen, denn diese lassen sich nicht härten. Darum kommen unterschiedliche Beschichtungen zum Einsatz. Je nach Anwendung empfiehlt sich eine Verzinkung oder Vernickelung, die Rollon in unterschiedlichen Güten anbietet. Die Qualität der Oberflächenbeschichtungen ist mit unabhängigen Tests nachgewiesen worden.

Alle verwendeten Schmierstoffe verfügen über eine FDA-Zulassung für die Lebensmittelindustrie, der Anwender ist auf diese Weise flexibel und findet für unterschiedliche Gegebenheiten das richtige Produkt. Das gilt auch für stark variierende Temperaturen. Temperaturfeste Schmierstoffe machen fit für Einsätze bei 170 Grad Celsius, Kunststoffelemente verwendet Rollon für solche Anwendungen nicht. Auf der anderen Seite der Skala geht der Einsatzbereich bis –30 Grad Celsius. Die modifizierten Schienen decken also einen großen Bereich ab.

Rollon bietet anwendungsorientierte Beratung und viele Optionen für kundenspezifische Anpassungen der Linearführungen. Die richtige Wahl der Schiene und der entsprechenden Ausführung sorgt schon vor der Inbetriebnahme für eine lange Lebensdauer. mk

Erschienen in Ausgabe: 06/2011