Je länger die Linearmotoren, desto weiter geht die Kostenschere auf

U m die Eigenschaften von Lineardirektantrieben und elektromechanischen Antrieben zu vergleichen, haben sich Wissenschaftler am WZL der RWTH Aachen eine Portalfräsmaschine als Testobjekt ausgesucht.

Sie wird in einer Ausführung mit Ritzel-Zahnstangenantrieben und Kugelgewindetrieb angeboten sowie auch mit linearen Direktantrieben in allen drei Achsen. Abgesehen von den Antrieben und den Anschlusskonstruktionen unterscheiden sich die Maschinen nur wenig.

Wie die Studie gezeigt hat, verursacht der Motor etwa die Hälfte der Gesamtkosten bei einem Direktantriebsstrang. Die Unterschiede zur elektromechanischen Lösung sind besonders ausgeprägt, wenn der Maschinenbauer sehr lange Antriebe einsetzt: Führungs- und Mess-Systeme steigern die Kosten bei beiden Varianten in gleichem Maß. Die längeren Zahnstangensegmente sind allerdings erheblich günstiger als die zusätzlich erforderlichen Sekundärteile beim Linearmotor. Dadurch steigen die Kosten für den Linearmotor mit der Verfahrlänge steiler an. Die hohen Anziehungskräfte erschweren das Montieren. Hingegen gleicht der geringere Aufwand für die Wartung die höheren Betriebskosten für Anschluss- und Kühlleistung teilweise aus, wie die Forscher herausgefunden haben.