Turmfigur mit guter Führung

Maschinenelemente

Linearführungen – Leistungsfähige Lineartechnik gewährleistet den störungsfreien Betrieb eines historischen Glockenspiels im Rathaus von Chemnitz.

24. Februar 2009

Nicht immer kommen moderne Antriebs- und Führungselemente ausschließlich in industriellen Anwendungen zum Einsatz: In Chemnitz beispielsweise erweckt modernste Antriebs- und Steuerungstechnik nach über 50 Jahren eine historische Attraktion wieder zum Leben. Im Turm des Alten Rathauses der sächsischen Stadt befand sich nämlich seit der Barockzeit bis zum Ende des Zweiten Weltkriegs ein Glockenspiel mit sechs Figuren aus Bronzeguss, die zu bestimmten Uhrzeiten nacheinander nach außen bewegt wurden und sich zur Musik drehten. Der ursprüngliche Schiebemechanismus wurde 1945 zerstört. Inzwischen jedoch ist der Figurenwechsler wieder in Betrieb, heute allerdings gesteuert von einer SPS, die an die Turmuhr angeschlossen ist.

Jede der sechs Bronzegussfiguren steht auf einem eigenen dreh- und verfahrbaren Wagen, der über eine Einkoppelstation an einen Kettentrieb angeschlossen wird, der die Figuren transportiert. Zu festgelegten Zeiten gibt die SPS ein Signal aus, das zunächst die Turmfenster öffnet. Danach fährt die gesamte Einrichtung 1,80 Meter nach vorn, bis die Figuren nacheinander vom Marktplatz aus sichtbar werden und sich zur Musik drehen. Die Dauer der Sichtbarkeit jeder Figur richtet sich dabei nach der Länge der abgespielten Musikstücke. Während des Figurendurchlaufes befindet sich der vordere Kreisbogen etwa 350 Millimeter im Freien. Nachdem alle Figuren ihren Tanz vorgeführt haben, fährt die Vorrichtung automatisch wieder zurück und die Fenster werden geschlossen.

Raue Verhältnisse

Für die Verfahrbewegung des Figurenwechslers nach vorn und hinten gelten anspruchsvolle Kriterien. So erfordert schon die leichtgängige Bewegung der Anlage mit einem Gesamtgewicht von 3.750 Kilogramm über eine Verfahrstrecke von mehr als 1.800 Millimetern den Einsatz hochwertiger Führungen. Eine weitere Besonderheit ist die ungleichmäßige Belastung der Führungen durch die unterschiedlichen Figuren. Zusätzlich müssen die Führungen die entstehenden Parallelitätsfehler ausgleichen, ohne die Leichtgängigkeit der Bewegung zu unterbrechen. Eine weitere Herausforderung ist auch der Einsatz teilweise im Freien. So muss das System vor Verschmutzung geschützt sein. Zudem erfordert der Einsatz an schwer zugänglicher Stelle unbedingte Wartungsfreiheit und eine lange Lebensdauer.

Gelöst wurde diese anspruchsvolle Aufgabe mit Laufrollenführungen der Serie Compact Rail des Ratinger Lineartechnikspezialisten Rollon, erzählt Michael Freitag vom Steinbeis Zentrum für Technologietransfer für Antriebs- und Handhabungstechnik Chemnitz, das die neue Figurenwechseleinrichtung entwickelt hat.

Kombinierte Lösung

Zum Einsatz kommt dabei eine Festlager-Loslager-Kombination aus K- und U-Profilen in Baugröße 63. Die K-Schiene ist so konstruiert, dass der zugehörige Läufer eine gewisse Rotationsfreiheit um seine Längsachse hat, durch die Höhenungenauigkeiten ausgeglichen werden, ohne die Laufeigenschaften zu gefährden. In der verwendeten Baugröße beträgt der maximale Verdrehwinkel in beide Richtungen je 1 Grad. Der in der U?Schiene eingesetzte Läufer kann sich deshalb, ohne die Bewegung zu beeinträchtigen, in dieser Kombination leicht axial versetzen und so die parallelen Ungenauigkeiten ausgleichen.

Trotz dieser Besonderheiten konnten die Konstrukteure auf Standardlösungen von Rollon zurückgreifen. Auch die benötigte Länge von 4.000 Millimeter ist eine Standardschienenlänge des Systems in dieser Baugröße. Die Linearführungen von Rollon bieten durch ihre induktiv gehärteten Laufflächen allgemein hohe Lebensdauer bei gleich bleibend guten Laufeigenschaften. Ein patentiertes Abstreifsystem schützt vor äußeren Verunreinigungen. Eine optionale integrierte Selbstschmierung für etwa zwei Millionen Zyklen verringert den Wartungsaufwand deutlich, ohne dabei die Abmessungen der Läufer zu verändern. Die Rollenzapfen selbst verfügen werksseitig über eine Lebensdauerschmierung.

Klaus Hermes, Rollon GmbH/bt

Erschienen in Ausgabe: 01/2009