Lineartechnik - Leistung, Qualität und Vielfalt - KEM

Der Autor: Jürgen Klein, Leiter Marketing Lineartechnik, Schaeffler Technologies GmbH & Co. KG, Homburg (Saar)

Schon um etwa 2000 v. Chr. kannte man das Funktionsprinzip einer linearen Wälzführung. Heute stehen zahlreiche Konstruktionen zur Verfügung, um lineare Achsen nicht nur präzise lagern bzw. führen, sondern auch dynamisch verfahren zu können.

Wer kennt das Gefühl nicht: Nach langem Radfahren tun einem die vier Buchstaben weh, egal ob man trainiert ist oder nicht. Dabei versprach doch der mit Gel gefüllte Supersoftsattel deutliche Abhilfe. Falsch gedacht, denn neben dem Sitztraining gilt es nicht nur den Sattel, sondern auch dessen Stütze oder die Gabel/Schwinge zu federn. Dieses Problem ließ auch den Tüftler Hans Hillreiner aus dem bayerischen Hirtlbach nicht mehr los, weshalb er sich mit seiner Firma Airwings an die Entwicklung einer neuartigen Federungskonstruktion für Fahrradsättel und Sattelstützen machte.

Das Herz der gefederten Sattelstützen ist ein Linearkugellager von INA-Lineartechnik, das als Sonderausführung aus dem Standard-Linearkugellager KS entwickelt wurde. Jetzt könnte die Frage aufkommen: Ein hochwertiges Linearkugellager als Bauteil für eine simple Sattelstütze? „Das hat durchaus seine Berechtigung“, so Hillreiner, denn „eine Sattelstütze muss ungeahnte Kräfte aus allen Seiten und darüber hinaus auch ein sehr hohes Drehmoment aufnehmen.“ Damit tragen, im wahrsten Sinne des Wortes, die modifizierten Linearkugellager von INA einen Großteil dazu bei, dass beim Einsatz von Airwings-Sattelstützen nicht das Fahrrad, sondern eben die darauf sitzende Person gefedert wird.

Die Szenarien sind uns allen aus der Apotheke bekannt: Das gewünschte Präparat ist nicht auf Lager, wird aber bald geliefert. Wie ist das so schnell möglich? Die Antwort an sich ist zwar einfach, doch die logistische (Dienst-)Leistung, die dahintersteckt, ist enorm. Um diese weiter zu verbessern, wurde ein Konzept entwickelt, das vorsieht, Apothekenanlagen mit einem größeren und teureren Lagerraum auszustatten, um so eine maximale Pharmazeutikaverfügbarkeit zu gewährleisten.

Das Linearrobotersystem kann als das Herz der Anlage bezeichnet werden. Dabei konnte der 3-Achsen-Linearroboter komplett aus standardisierten angetriebenen Linear- und Teleskopmodulen des Geschäftsbereichs Lineartechnik von Schaeffler konzipiert und erstellt werden.

Neben einer geforderten Beschleunigung von 5 m/s2, Verfahrgeschwindigkeiten von maximal 2 m/s, einem schwingungsarmen Lauf, minimalem Wartungsaufwand sowie einer einfachen, schnellen Montage und Inbetriebnahme mussten die Linearmodule kompatibel sein, die gebotene Langzeitgenauigkeit garantieren und durften, trotz der für solche Anwendungen enormen Leistungs- und Genauigkeitsansprüche, nicht über Gebühr Kosten verursachen. Mit den eingebauten INA-Linearmodulen konnte diese Aufgabe technisch perfekt und sehr wirtschaftlich gelöst werden.

Das Schweizer Unternehmen Lässer befasst sich mit der Konstruktion und dem Bau von Stickmaschinen. Für Furore sorgte das Unternehmen u. a. mit der Entwicklung eines neuen Antriebskonzepts, das mit Komponenten von INA-Lineartechnik umgesetzt wurde. Als Clou ist in diesem Zusammenhang die Multi-Drive-Antriebstechnologie zu erwähnen. Das hier angewandte Exzenter-Antriebssystem ist durch eine um bis zu 70 % reduzierte Masse gegenüber der herkömmlichen Antriebstechnik gekennzeichnet. Dies erlaubt bei ruhigem Lauf hohe Tourenzahlen, was in der Folge zu mehr Anwendungsflexibilität sowie zu einer höheren Wirtschaftlichkeit führt.

Für Hanno Nussbaumer, zuständig für die Entwicklung der Stickmaschinen, ist der Erfolg dieses Konzepts auch auf den verstärkten Einsatz hochleistungsfähiger und langlebiger Präzisionsmaschinenelemente zurückzuführen. Vor allem dank der miniaturisierten und gleichzeitig auch dezentralisierten Antriebe ergaben sich völlig neue gestalterische Möglichkeiten. Dazu vertraut man vorwiegend auf die vierreihige Kugelumlaufeinheit Kuve, die Laufrollenführungen LF sowie auf weitere Kugel- und Nadellager aus dem Lieferprogramm von Schaeffler. So werden z. B. heute zum Einfädeln die Rahmen mit Profilschienenführungen der Baureihe Kuve30 bewegt und positioniert, während hier früher handelsübliche Linearkugellager im Einsatz waren.

Da hatte ein findiger Tüftler die Idee, eine Maschine zu kreieren, mit der großflächige Beschriftungen und das Auftragen von Bildern, Logos und Schriftzügen usw. auf allen denkbaren Flächen einfach durchzuführen sind. Damit aber auch ein marktgerechtes und bezahlbares Produkt entstehen konnte, suchte sich der Geschäftsführer der Firma Jochum Technology Hilfe bei der INA-Lineartechnik.

Doch der Reihe nach: Man nehme eine mechanische Vorrichtung, setze diese auf Räder und installiere auf dem fahrbaren Untersatz einen oder mehrere Spritzköpfe zum Auftragen von verschiedenen Farben nach Programm. Dazu noch die Antriebs- und Steuerungstechnik sowie die Software, fertig ist der Groundprinter. Und vom Spezialisten in der Nachbarschaft kam der Vorschlag, ein Miniaturlinearmodul mit Zahnriemenantrieb des Typs MLFI20-ZR zu verwenden.

So ließ sich mit einem für alle Groundprinter-Typen standardisierten Miniaturlinearmodul die Gerätekonstruktion vereinfachen. Das wirkte sich nicht nur auf die mechanische Fertigung, Montage und Installation kostensparend aus, sondern auch auf den Service und die Ersatzteilhaltung. I

Schaeffler Technologies GmbH & Co. KG

Geschäftsbereich Lineartechnik

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Andreas Dietrich, Mechanical Design bei Tuboly-Astronic: „Wir bekommen die Linearmodule als einbaufertige Einheiten angeliefert und brauchen diese nur noch zu montieren. Über alle Projektphasen – von der Konstruktion bis zur Endmontage – werden wir durchgängig von den Spezialisten der INA-Lineartechnik betreut.“

Christoph Dingeldein von Dingeldein & Herbert Maschinen- und Apparatebau: „Wir haben eine technisch sehr gute und praxisgerechte Lösung entwickelt. Dank der Verwendung von Standard-Linearmodulen konnten wir die Anlagenanschlusskonstruktion vereinfachen, mussten weniger mechanische Bauteile herstellen und der Montageaufwand reduzierte sich ebenfalls.“

Hanno Nussbaumer, Lässer Stickmaschinen: „Wir setzen seit vielen Jahren auf die enge Zusammenarbeit mit Schaeffler/ Hydrel, weil wir vom Komplettanbieter für Präzisions-Maschinenelemente nicht nur ein sehr breites Liefer- und Leistungsprogramm bekommen, sondern auch anwendungstechnisch und konstruktiv intensiv beraten werden.“