Elektrozylinder

Kraftvoll zuverlässig

Die kompakten Elektrozylinder von Exlar im Programm von A-Drive sind für höchste Kräfte ausgelegt und erleichtern den Abschied von Pneumatik und Hydraulik.

02. Oktober 2018
Kraftvoll zuverlässig
Anwender können an die Exlar-Elektrozylinder ihren eigenen Motor montieren. (Bild: © A-Drive)

Mit elektrischen Stellzylindern gibt es wegen ihrer Umweltfreundlichkeit, der guten Regelbarkeit und des wartungsarmen Betriebs eine Alternative zu Hydraulik- oder Pneumatikvarianten. Darum hat Systempartner A-Drive die Elektrozylinder von Exlar in sein Sortiment aufgenommen und bietet zudem die erforderlichen Anbauteile sowie Elektronik und Software.

Eine Besonderheit der elektrischen Exlar-Stellzylinder ist der integrierte Planetenrollengewindetrieb (RGT). Er besitzt die zwei- bis dreifache Lebensdauer eines Kugelgewindetriebs (KGT), ist kompakt gebaut und bietet wesentlich höhere Werte bei dynamischer Tragzahl und Schockfestigkeit.

Dank der hohen Dynamik eignen sich die Zylinder mit RGT deshalb besonders für Anwendungen mit rapider Kraftveränderung. Ihre hohen Kräfte von bis zu 250 Kilonewton und ihre Zuverlässigkeit prädestinieren Exlar-Elektrozylinder für den Ersatz in Hydraulik- und Pneumatik-Stellzylindern.

Es gibt unterschiedliche Bauarten für bestimmte Einbausituationen und Anwendungen: Die Ausführung mit angebautem Motor bietet Teilegleichheit für den Anwender. Motor, Geber und Antriebsregler können beibehalten werden, was Inbetriebnahme und Bevorratung vereinfacht. Durch den Aufbau werden selbst höchste Kräfte erreicht. Für die flexible Anpassung an die jeweilige Anwendung gibt es die Baureihen FTX, KX und FTP.

Ein invertierter Rollengewindetrieb verleiht den Elektrozylindern eine sehr hohe Kraftdichte und höchste Steifigkeit. Mit Kräften bis 55 Kilonewton bilden sie einen Ersatz für Pneumatikzylinder in Anwendungen mit begrenztem Einbauraum. Sie sind zudem ausgestattet mit Gebersystemen und passender Anschlusstechnik. Ein Schaltschrank ist nicht mehr erforderlich, da Aktuator, Motor und Elektronik in einem Gehäuse vereint sind.

Umstieg erleichtern

Für viele Unternehmen ist der Schritt von Hydraulik und Pneumatik auf Elektrozylinder eine große Herausforderung. Darum unterstützen die Experten von A-Drive die Anwender von der Auswahl und Zusammenstellung der Produkte über deren Modifikation bis hin zur Implementierung in die Anwendung. Sie wählen dabei die Aktuatoren aus, die das beste Ergebnis für das Einsatzgebiet versprechen.

Besonders geeignet für Anwendungen mit hohen Kräften wie Pressen, Stanzen, Ziehen und Biegen sind die Elektrozylinder der Baureihen FT und FTX. Sie können eine Maximalkraft von bis zu 178 Kilonewton erzielen. Durch den Planetenrollengewindetrieb weisen diese Stellzylinder eine sehr hohe Kraftdichte auf sehr begrenztem Raum auf. Bei der Serie FTP kann sie das Doppelte der Kraftdichte betragen, die ein Aktuator mit Kugelgewindetrieb erzielt.

Optimiert für Pressenanwendungen ist die Baureihe FTP mit einer Maximalkraft von 350 Kilonewton in Pressrichtung. Der Motor oder die Motor-Getriebe-Einheit liegt parallel zum Aktuator. Das erforderliche Moment wird über einen Zahnriemenantrieb erzeugt, der auch als Überlastschutz dienen kann. Mit angepasster Elektronik und erprobter Anwendungssoftware von A-Drive werden Pressenanwendungen bis in hohe Kraftbereiche mit Standardkomponenten möglich gemacht.

Für den Betrieb der Elektrozylinder werden leistungsstarke Servoregler parametriert und Anwendungsparameter programmiert. Mit einem optionalen Prozessregler lassen sich präzise Kraftregelungen mit sehr kurzen Zykluszeiten realisieren, sodass Maschinenbauer die stetig wachsenden Leistungsanforderungen ihrer Kunden erfüllen können. Die in Kraft und Bauart durchgängig skalierbaren Elektrozylinder decken im Zusammenspiel mit der Elektronik ein breites Spektrum ab. Die FT-Serie gibt es in den vier Standard-Baugrößen 90, 120, 150 und 200 Millimeter, die in der Baureihe FTX noch flexibler sind.

In der Praxis bewährt

Die Elektrozylinder der Baureihe KX haben in etwa dieselben Flanschabmessungen wie Pneumatikzylinder. Die Aktuatoren erreichen eine Nennkraft von bis zu 15 Kilonewton, der maximale Hub liegt bei 1.500 Millimetern. Die Stellzylinder haben sich unter anderem in der industriellen Automatisierung, in mobilen Geräten oder in der Prozesssteuerung bewährt. Alle Stellzylinder der K-Reihe sind in den Größen 60, 75 und 90 Millimeter erhältlich.

Kompakte und präzise Höchstleistung sind die Attribute der Elektrozylinder der Baureihen GSM/GSX und GTX. Sie leisten ihre Dienste nicht nur in Anlagen zur Verpackung von Lebensmitteln, sondern auch in Mehrachsen-Drehzentren oder in der Flugzeugmontage. Die Dauerkraft beträgt dabei mehr als 50 Kilonewton, die Höchstgeschwindigkeit 250 Millimeter pro Sekunde und die Seitenlänge jeweils 180 Millimeter.

Auch diese Module erzielen eine hohe Kraftdichte und ermöglichen ein kompaktes Maschinendesign. Die Baureihen GSM/GSX und GTX sind modular aufgebaut, verfügen über viele Standardoptionen und werden mit einer Auswahl moderner Gebertechnologien an die Servoregler der meisten Hersteller angebunden. Für die Integration in das System stehen verschiedene echtzeitfähige Kommunikationsschnittstellen zur Auswahl.

Bei den Tritex-II-Stellzylindern ist nicht nur der Motor, sondern auch die Elektronik ins Gehäuse integriert. So wird der bei den Exlar-Aktuatoren ohnehin relativ geringe Bauraum nochmals reduziert. Es gibt je eine Variante für Wechsel- und Gleichstrom, mit Dauerkräften bis 14 beziehungsweise 3.879 Kilonewton. Anwender können zwischen dem Tritex mit Standardleistung oder hoher Leistung wählen. Optional verfügbare Kommunikationsschnittstellen sind Modbus TCP, Ethernet/IP, Profinet IO, CANopen und bald auch Ethercat.

Um die Leistung der Exlar-Elektrozylinder optimal zu nutzen, benötigen Anwender aber auch noch den passenden Servomotor und Servoregler. Als Systempartner wählt A-Drive mit ihnen gemeinsam die Komponenten aus, die den Anforderungen ihrer Anwendung am besten gerecht werden und mit denen sie das Maximum herausholen können. mk

Erschienen in Ausgabe: 07/2018