Linearaktuator nach Maß

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Ob als Antrieb an Montagearbeitsplätzen oder für anspruchvolle Füge- und Einpressvorgänge oder bei der Zustellung von Werkzeugen, aber auch in Verschließsystemen beim Abfüllen und Verpacken von Lebensmitteln und Getränken – Linearaktoren mit integrierter Spindel finden sich in vielen Anwendungen.

Am besten, sie lassen sich aus dem Baukasten heraus auslegen und konfigurieren. Systeme von der Stange dagegen sind mit vielen technischen Kompromissen behaftet.   CAROLIN ANK

Keine Kompromisse wollte Wittenstein cyber motor bei den Linearaktuatoren der Baureihe cyber force motors eingehen. Besondere Lösungsmöglichkeiten für die maßgeschneiderten Aktuatoren gibt es beispielsweise in Spritzgieß-, Füge-, Abfüll- oder Verpackungsmaschinen. In der Ausführung als Hub-Dreh-Einheit können Rotativ- und Linearbewegungen unabhängig voneinander in einem Gehäuse ausgeführt werden.


So unterschiedlich wie die Anwendungen für Linearaktuatoren sind, so verschieden sind auch die Anforderungen, die jeweils an die Einheiten gestellt werden. Statt auf Systeme von der Stange – mit all ihren technischen Kompromissen – setzt Wittenstein cyber motor auf die individuelle Auslegung und Konfiguration der Linearaktuatoren aus einem Baukasten heraus. So können Baugrößen mit Flanschmaßen zwischen 40 mm und 270 mm, aber auch kundenindividuell in weiteren Maßen, realisiert werden. Das Ergebnis sind platzsparende, einbaufertige und auch wirtschaftlich überzeugende Lösungen, die die Anforderungen der jeweiligen Applikation in vollem Umfang erfüllen und somit einen echten Kundennutzen bieten.

 

Individuelle Auslegung für optimale Leistung


Um die Leistungsmerkmale der voll integrierten Antriebseinheiten aus Motor, Spindel, Geber und Haltebremse optimal auslegen zu können, werden die Lastzyklen und Anforderungen hinsichtlich Kraft (bis 750 kN maximal), Geschwindigkeit (bis 2,300 mm/s), Positionier- und Wiederholgenauigkeit (bis zu 0,01 mm) und Lebensdauer mit Hilfe eines Software-Auslegungstools individuell berechnet. Auch kundenspezifische Komponenten, z. B. die Werkzeugaufnahme oder der Montageflansch, sowie die anwendungsspezifische Wahl zwischen Kugelgewinde-, Planetenroll- oder Trapezgewindetrieb können beim Design berücksichtigt werden. Ob als Elektrozylinder mit direkt angetriebener Spindel, als Linearaktuator mit voll integrierter Spindelstange oder als Hohlwellenmotor mit durchgehender Spindel für besondere Langhub-Anwendungen – innerhalb weniger Tage erhalten die Kunden eine Beurteilung der Machbarkeit und ein individuelles Lösungskonzept, das konkrete Aussagen zur Lastauslegung, zur Kraft-Geschwindigkeits-Optimierung, zum Bauraum, zur Lebensdauer sowie den Kosten des Aktuators macht.


Der Weg zum ersten Funktionsmuster ist dann nicht mehr weit – zumal Wittenstein cyber motors auf bewährte, zugelassene und zertifizierte Spindelmotoren aus eigener Produktion zurückgreifen kann, die sich vor allem durch eine hohe Leistungsdichte und Überlastfähigkeit auszeichnen. Nach erfolgter Kundenabnahme sorgt der stringente Produktentstehungsprozess bei Wittenstein für die zügige Produktionsfreigabe und den Serienanlauf.

 

Elektrozylinder, integrierte Lineareinheit, Hohlwellenmotor


Die Linearaktuatoren im Portfolio der cyber force motors von Wittenstein cyber motor stehen grundsätzlich in drei Ausführungen zur Verfügung. Konstruktionsbedingt sind Elektrozylinder mit direkt angetriebener, als Spindelstange ausgeführter Motorwelle eine wirtschaftlich interessante Lösung, die sich durch ihre minimierte Massenträgheit und das optimierte Ansprechverhalten optimal für hochdynamische, eher platzunkritische Anwendungen eignet.


Dort, wo Einbauraum Mangelware ist, sind die hochkompakten Linearaktuatoren mit komplett integrierter und steif gelagerter Gewindespindel die beste Wahl. Als Optionen stehen u. a. eine zusätzliche Führung der Spindel mit Verdrehsicherung und eine Haltebremse zur Verfügung. Grundsätzlich sind diese Linearaktuatoren wartungsarm ausgelegt – das patentierte Schmierkonzept mit dem in das Gehäuse integrierten Schmiernippel erlaubt bei Bedarf das Nachschmieren der Spindel im eingebauten Zustand, d. h. im laufenden Betrieb ohne einen u. U. längeren Stillstand der Maschine. Bei Bedarf sind auch wartungsfreie Lösungen realisierbar. Während die zuvor beschriebenen Ausführungen in ihrem Hub durch die Spindellänge definiert sind, eignen sich die Hohlwellen-Aktuatoren mit durchgehender Spindel für Applikationen mit einem „unbegrenzten“ Hub, z. B. in Werkzeugmaschinen. Auf Kompaktheit muss der Anwender dennoch nicht verzichten – ebenso wenig wie auf die individuelle Auswahl des Motordrehgebers für die Positionierung. Dank des modularen Designs können die Linearaktuatoren an alle gängigen Industrieregler angebunden werden.

 

Linear verfahren und drehen


Rotation und Linearbewegung in Einem – für Applikationen, in denen beide Bewegungen unabhängig voneinander ausgeführt werden sollen, bietet das Portfolio der cyber force motors leistungsfähige und -dichte Hub-Dreh-Einheiten, in welchen zwei Aktuatoren in einem Gehäuse integriert sind. Je nach Aufgabenstellung – hochdynamisch für lange Hubwege oder kraftdicht für Kurzhubanwendungen – sind die Hub-Dreh-Einheiten mit einer oder mit zwei Kolbenstangen ausgeführt. Beide Bewegungsrichtungen sind unabhängig voneinander regelbar und können optional jeweils mit einem eigenen Geber und einer eigenen Haltebremse ausgerüstet werden. Die platzsparende Bauform der Hub-Dreh- Einheiten ermöglicht in vielen Applikationen gleichermaßen kompakte und massenträgheitsoptimierte Lösungen. Typische Beispiele sind das Plastifizieren und Einspritzen von Kunststoff in Spritzgießmaschinen, das Aufsetzen und Verschließen befüllter Flaschen in Höchstgeschwindigkeit oder das Schweißen und Löten komplexer Konturen, bei denen der Schweiß-/Lötkopf hochgenau positioniert werden muss.

 

Geprüfte Qualität


Höchste Qualität und Verfügbarkeit werden durch den Einsatz ausgewählter Materialien sowie durch Komponenten in höchsten Genauigkeitsklassen erfüllt. Diese konstruktiven Parameter werden ergänzt durch die Verifikation lieferantenseitiger Katalogwerte auf eigenen Prüfstationen und die Durchführung von Belastungstests und kundenindividuellen Dauerprüfungen im eigenen Prüflabor. Komponenten werden unter Verwendung des umfangreichen Prozess- und Prüf-Know-hows entweder in der eigenen Fertigung hergestellt oder von zuverlässigen Partnern bezogen.

 

Funktioniert auch unter rauen Bedingungen


Besonders wichtig wird dieses Qualitätsversprechen, wenn die cyber force motors unter anspruchsvollen Umfeldbedingungen eingesetzt werden. Hierzu können die Spindel-Aktuatoren u. a. auf Umgebungstemperaturen bis 300 °C, auf Strahlungsenergie bis 107 Gy, auf Vakuum bis 10-8 mbar oder explosionsgeschützt entsprechend der ATEX-Norm 6079 ausgelegt werden. Spezielle Anforderungen stellen zudem Reinraumanwendungen sowie der Einsatz im Lebensmittel- und Getränkeumfeld, der aufgrund der regelmäßigen Reinigung und Desinfizierung von Anlagen Schutzarten bis IP69K erfordert – realisiert u. a. durch eine mehrstufige Abdichtung mit einem Überdruck- Sperrluftsystem.


Mit den cyber force motors stehen hochintegrierte Linearaktuatoren und Hub-Dreh- Einheiten zur Verfügung, die sich durch hohe Präzision, Kompaktheit und Zuverlässigkeit auszeichnen. Ihr modularer Aufbau ermöglicht auf wirtschaftlich effiziente Weise die Adaption der Aktuatoren an unterschiedlichste Applikationen. Besondere Qualitätsstandards in der Konstruktion, Fertigung und der Funktionsprüfung gewährleisten höchste Zuverlässigkeit – bei Bedarf auch unter extremen Betriebsbedingungen.

www.wittenstein.de

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Beitrag aus [me] 4/2015

 

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