Vielseitige Alleskönner

Maschinenelemente

Linearachsen – Die Lineartechnik ermöglicht die flexible Lösung der unterschiedlichsten Handhabungsaufgaben. Zahlreiche konstruktive Details eröffnen vielfältige Anwendungsmöglichkeiten.

22. September 2012

Zu den am vielseitigsten einsetzbaren Maschinenelementen zählen Linearachsen, mit denen sich eine Vielzahl von Handhabungsaufgaben unterschiedlichster Komplexität präzise und schnell umsetzen lassen, und zwar sowohl als Einzelsystem wie auch kombiniert zu Mehrachssystemen. Die Hersteller solcher Komponenten bieten deshalb ein hoch differenziertes Produktspektrum aus Profilen, Führungssystemen und Antriebselementen an, die sich zu maßgeschneiderten Lösungen für die jeweilige Anwendung zusammenstellen lassen. Der italienische Lineartechnikspezialist Rollon mit Deutschlandzentrale in Ratingen zum Beispiel hat unter dem Namen Actuatorline ein flexibles Programm aus 14 Serien von aufeinander abgestimmten Achsen mit über 40 Baugrößen und mehr als 100 Produktvarianten im Programm.

Speziell für Anwendungen mit hohen Ansprüchen an die Präzision empfiehlt der Hersteller die Achsen der verschiedenen T-Serien mit vorgespannten Kugelgewindetrieben, mit denen sich Wiederholgenauigkeiten im Mikrometer-Bereich erreichen lässt. Einsatzgebiete finden die Produkte der T-Serie überwiegend in der Halbleiterindustrie, in Laser-Bearbeitungsmaschinen, in der optischen Industrie und bei Messeinrichtungen. Besonders kompakt sind dabei die Achsen der TK-Serie, bei denen der Laufwagen gleichzeitig als Führungswagen und als Mutter für den Gewindetrieb fungiert. Da die Laufbahnen für die umlaufenden Kugeln direkt im Trägerprofil integriert sind, benötigen sie keine zusätzliche Führungsschiene.

Steif und präzise

Laserapplikationen, genaues Handling, Messeinrichtungen oder Dosieraufgaben sind das Einsatzgebiet der Aktuatoren der TH-Serie. Diese Linearachsen sind mit einem vorgespannten Kugelgewindetrieb und Kugelumlaufführungen mit Kugelkette ausgestattet und bieten neben hoher Präzision auch eine hohe Eigensteifigkeit und Lastaufnahme. Die Verwendung von wahlweise einem oder zwei Laufwagen erweitert die Flexibilität zusätzlich. Die Besonderheit der Achsen sind die separaten Schmierkanäle für den Kugelgewindetrieb und für die Kugelumlaufführungen, die eine vollständige Versorgung aller zu schmierenden Teile sichergestellt. Die innen liegenden Bauteile sind durch ein Kunststoffabdeckband gegen äußere Einflüsse geschützt.

Besonders hohe Verfahrgeschwindigkeiten bieten die zahnriemengetriebenen Achsen der Serie ELM mit einem quadratischen Aluminiumprofil in den Baugrößen 50, 65, 80 und 110. Die Riemenantriebe erlauben Geschwindigkeiten bis zu 5m/s und erreichen Beschleunigungen bis 50m/s2, etwa für Handhabungsaufgaben in der Fabrikautomation oder der Verpackungstechnik. Die Wiederholgenauigkeit liegt dabei im Bereich von ±0,05 Millimeter.

Die riemengetriebenen Achsen sind mit vorgespannten Kugelumlaufführungen oder mit exzentrisch gelagerten Rollen ausgestattet. Spezielle Abdichtungen ermöglichen den Betrieb auch in rauen Umgebungen, beispielsweise in der Holz-, Papier- und Baustoffbearbeitung oder beim Wasserstrahlschneiden. Kugelketten in den Kugelumlaufführungen der Laufwagen gewährleisten eine präzise Führung der Wälzkörper während ihrer Bewegung durch den Laufwagen. Vorsatzschmiereinheiten mit Schmierstoffreservoirs an den Stirnseiten der Laufwagen geben kontinuierlich Schmierstoff an die Kugelreihen ab und verlängern so die Nachschmierintervalle deutlich.

Aus den Einzelachsen lassen sich mit wenig Aufwand fertige Mehrachssysteme oder Portale zusammenstellen. Die nötigen Komponenten für die unterschiedlichen Achskombinationen wie Verbindungswellen, Endschalter, Getriebe und Befestigungselemente bietet das Zubehörprogramm. Dazu kommen verschiedene Versionen zur Anbindung von Motor und Getriebe. Zur Wahl stehen hierfür zum Beispiel eine Hohlwelle mit Passfedernut, freistehende Wellenzapfen oder die Getriebeintegration mittels eines Spannsatzes.

Zwei Wagen auf einer Achse

Als Querachse für Portale eignen sich die verwindungssteifen Lineareinheiten der Serie Robot mit rechteckigem Profil und zwei parallelen Führungen: Sie können auch ohne zusätzliche Unterstützung als Auslegerachse eingesetzt werden. Über zwei Riemen ist es zudem möglich, auf einer Achse zwei Laufwagen unabhängig voneinander zu verfahren.

Speziell für den vertikalen Einsatz wurden die Achsen der SC-Serie entwickelt, die durch einen festen Zahnriemen mit Omega-Umschlingung verfahren. Der Antrieb steht dabei fest, und nur der Achskörper bewegt sich vertikal, sodass die zu bewegende Masse minimiert und vor allem das Gewicht in der ZAchse reduziert wird. In Bewegungsrichtung ist diese Achse mit bis zu 3.700 Newton belastbar. Die integrierte Montageplatte ermöglicht eine direkte Montage auf die Robot-Lineareinheiten und damit die Kombination zu X-Z-Systemen.

Eine Lösung für Reinräume der Klasse 3 bieten die drei Baugrößen der ONE-Serie (50, 80 und 110), die wie die ELM-Serie aufgebaut ist, jedoch ausschließlich aus Werkstoffen mit niedrigen Abriebs- und Emissionswerten gefertigt wird. Einsatzgebiete dieser Achsen sind Reinraumanwendungen, insbesondere in der Halbleiterindustrie sowie Applikationen in der Medizin, Pharmazie und Biotechnologie. Korrosionsbeständige Varianten mit Edelstahlelementen oder speziellen Beschichtungen erlauben den Einsatz in der Nahrungsmittelindustrie.bt z

Auf einen Blick

-Die Rollon GmbH in Ratingen ist die deutsche Niederlassung des italienischen Lineartechnikherstellers Rollon S.r.I. und betreibt zugleich eine Tochtergesellschaft in den Niederlanden.

-Die eigene Fertigung ermöglicht eine schnelle und flexible Reaktion auf Kundenwünsche.

Erschienen in Ausgabe: 07/2012