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Flexibler in der Automation

Lineareinheiten: Modularer Aufbau vereinfacht die Disposition
Flexibler in der Automation

Eine neue Generation von spindel- und zahnriemengetriebenen Lineareinheiten bietet viele praktische Variations- und Einsatzmöglichkeiten. Der Anwender kann sich aus einem Baukasten seine Linearachse zusammenstellen und erhält so ein genau auf seine Anforderungen zugeschnittenes Produkt.

„Der variable Motoranschluss für die zahnriemengetriebene Variante unserer RK DuoLine-Linearachsen hat den großen Vorteil, dass sich der Anwender bei Bestellung der Führung noch nicht entscheiden muss, an welcher Seite er den motorischen Antrieb platziert“, hebt Jörg Bargheer einen maßgeblichen Vorteil der dritten Generation dieser Lineareinheiten hervor. Laut Bargheer, der beim Mindener Komplettanbieter Rose+Krieger als Produktmanager für diesen Bereich zuständig ist, punktet das System insbesondere mit seiner hohen Modularität. Für alle Modelle der vier Basisbaugrößen 160/120/ 80 gilt nämlich die gleiche Baukastenstruktur, basierend auf einem speziellen Profil aus eloxiertem Aluminium. „Bei uns bekommt der Kunde nur das, was er auch wirklich braucht“, sagt der Linearexperte.

Kugelschienenführungen sorgen bei allen Einheiten für hohe Belastbarkeit, Dynamik und Lebensdauer. Die RK DuoLine-Linearführungen werden wahlweise mit oder ohne Antrieb angeboten. Die Variante RK DuoLine Z (für Zahnriemenantrieb) verfügt über den bereits genannten variablen Motoranschluss und die spindelgetriebene RK DuoLine S (für Spindelantrieb) über eine mehrfach mitlaufende Spindelunterstützung. Optional angebotene Kupplungs- und Zapfenadapter lassen sich an allen vier Abgängen der Umlenkung befestigen. Das vereinfacht die Disposition und der Kunde kann Änderungen an der Achs-Motor-Konfiguration selbst durchführen. In beiden Linearführungen ist zudem ein Wegmesssystem zum präzisen Positionieren integriert, angebracht ist zudem ein Trichterschmiernippel zur anwenderfreundlichen Schmierung sowie Klemm- und Nutensteinleisten, mit denen sich kundenspezifisches Zubehör einfach und variabel befestigen lässt.
Insgesamt zeichnet sich die neue Generation der RK DuoLine durch eine geringe Massenträgheit aus. Damit ist die Lineareinheit deutlich dynamischer und erreicht höhere Taktraten als vergleichbare Modelle. Dazu trägt auch das Zahnriemenmaterial bei: Es besteht aus langlebigem und belastbarem Neopren. Zahnriemen aus diesem wartungsarmen Material zeichnen sich durch ein gleichmäßiges Laufverhalten und hohe Präzision bei gleichzeitig hoher dynamischer Belastbarkeit aus. So kann die RK DuoLine 160 Z etwa mit einem besonders niedrigen Leerlaufmoment von nur 2,5 Nm aufwarten. Dies senkt den Energieverbrauch.
Ab einer bestimmten Spindellänge kommt es bei hohen Drehzahlen zum unerwünschten Aufschwingen der Spindel. Um Schwingungen der Spindel zu vermeiden, ist daher die frei tragende Länge in Abhängigkeit vom Spindeldurchmesser zu begrenzen. Eine größere Laufruhe auch bei hohen Rotationsfrequenzen garantiert die von RK entwickelte neuartige, mitlaufende Spindelunterstützung. Sie verkürzt die frei tragende Länge der Spindel und eliminiert störende Vibrationen. Drehzahlendiagramme erübrigen sich. Durch die mitlaufende Spindelunterstützung kann bis zu einer Hublänge von 5 m und einer Maximalgeschwindigkeit von 2 m/s die volle Drehzahl gefahren werden. Dies vereinfacht Auslegung und Projektierung, verringert den Konstruktionsaufwand und spart Zeit.
Beide Antriebsvarianten der Linearführung sind mit einem integrierten Wegmesssystem ausgerüstet. Es gewährleistet bis zur maximalen Lineareinheitenlänge eine Positioniergenauigkeit von ± 0,05 mm. Da das Messsystem in die Führung integriert ist, ist es vor Umwelteinflüssen geschützt. Gleichzeitig entfallen störende Aufbauten und zusätzliche Montagearbeiten. Die Inbetriebnahme erfolgt schnell durch Plug&Play.
Jede Lineareinheit der dritten RK DuoLine-Generation ist mit einem seitlich am Schlitten angebrachten Trichterschmiernippel ausgestattet. Damit ist eine Schmierung in jeder beliebigen Schlittenposition möglich. Eine besondere Wartungsposition muss nicht angefahren werden. Auch eine Demontage von gegebenenfalls vorhandenen Anbauteilen ist nicht erforderlich. Dadurch vereinfacht die zentrale Schmiermöglichkeit die Wartung, macht sie sicherer und verkürzt die Wartungszeiten deutlich. Da die Trichternippel eingeschraubt sind, bieten sie dem Anwender zusätzliche Variationsmöglichkeiten: Er kann sie herausdrehen und eine mitlaufende Permanentschmierung anschließen. Dies verlängert die Schmierintervalle zusätzlich.
Da die Führungen mit einem Edelstahlband gekapselt sind, erreichen sie die Schutzart IP 40. Die über Magnetstreifen fixierte Abdeckung schützt das Kugelschienen-Führungssystem und den Antrieb vor Umwelteinflüssen. Die Idee dazu entstand bei der Lösungssuche für ein Anwenderproblem. „In der Verpackungsanlage eines unserer Kunden, der eine zahnriemengetriebene Lineareinheit mit extern aufliegenden Kugelführungsschienen einsetzte, tropfte Schmierfett von der Achse auf die zu verpackende Ware. Ein unhaltbarer Zustand“, erinnert sich Jörg Bargheer. RK löste das Problem durch die Entwicklung einer neuen Baugröße mit innen liegenden Kugelschienen und Stahlbandkapselung: Die RK DuoLine 160 war geboren und komplettierte die Familie der DuoLine-Lineareinheiten.
Bei einer anderen Applikation erwies sich eine Abdeckung bei der Zahnriemeneinheit als großer Vorteil: Eingesetzt in einer Lötstrecke können Lötzinnspritzer auf den Zahnriemen fallen und diesen auf Dauer schädigen. Eine Abdeckung aus Edelstahl erwies sich als die Lösung. Sie schützt nicht nur den Zahnriemen, sondern ist auch selbst „immun“ gegen das von ihr abperlende Lötzinn.
Die gekapselten Lineareinheiten eignen sich für besondere Umgebungsbedingungen bei jeder beliebigen Einbaulage. Die technischen Daten der Führungen bleiben von der Abdeckung unbeeinflusst.
Bernd Klöpper Leiter Marketing, Rose+Krieger, Minden
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