Rodriguez & Lineartechnik: Maßgefertigte Systeme

Die Lineartechnik von Rodriguez bietet für nahezu jede Bewegungsaufgabe eine passende Lösung – von der einfachen Rundführung über Profilschienen- oder Kreuzrollenführungen bis hin zu ganzen Linearsystemen, die Führung und Antrieb in einer Einheit kombinieren. Bei den applikationsspezifischen Sonderlösungen profitiert der Anwender von optimal aufeinander abgestimmten Komponenten – das gilt in besonderem Maße für einbaufertige lineartechnische Subsysteme.

Die Autorin: Nicole Dahlen, Director Sales & Marketing, Rodriguez, Eschweiler

„Einbaufertige Baugruppen sind bei unseren Kunden sehr beliebt“, sagt Jörg Schulden, Bereichsleiter Lineartechnik bei Rodriguez. Grundlage der anwenderspezifischen Lösungen, die der Geschäftsbereich Lineartechnik mit seinen Value Added Products konstruiert, sind die durch die Anwendung definierten mechanischen und steuerungstechnischen Rahmenbedingungen. „Die Auswahl geeigneter Komponenten und die konstruktive Ausgestaltung der Baugruppe bleibt uns überlassen“, betont Schulden. „Unser Know-how garantiert dabei überzeugende Ergebnisse.“

Prüfstand zur Strömungsmessung

Eines seiner jüngeren Projekte war die Entwicklung spezieller Linear-Systeme für einen Prüfstand der Automobilindustrie. Der Prüfstand dient der Untersuchung des Durchfluss-, Drall- und Tumbleverhaltens der Verbrennungsmotoren. Bei der Untersuchung des Strömungsverhaltens der Ein- und Auslassventile nach dem berührungslosen, optischen PIV-Verfahren vermessen zwei hochauflösende Kameras die Strömungsfelder. Entsprechend bildet das Kamerasystem und die für die Bewegung der beiden Aufnahmeeinheiten zuständige Verfahreinheit das zentrale Element des Systems.

Die Entwicklung und Zeichnungserstellung sowie die Endmontage dieser essenziellen Baugruppen übernahm der Eschweiler Antriebsspezialist in enger Abstimmung mit dem Anwender. Die einbaufertige Positioniereinheit besteht aus sechs einzelnen Linear-Systemen.

Zusätzlich zu der Kameraverstellung wurden auch Linear-Systeme zur Ansteuerung der Ein- bzw. Auslassventile geliefert. Dieses Subsystem besteht aus zwei Linearsystemen, bei denen – ähnlich wie auch bei dem Kamerasystem – Profilschienenführungen (PSF) als Lagerelement und Gewindetriebe (GT) als Antriebselement eingesetzt werden. Bei der Ventilverstellung kommen jedoch zusätzlich noch zwei drehgelagerte Elektrozylinder zum Einsatz, die die Ein- bzw. Auslassventile ansteuern.

Hier war eine hohe Steifigkeit und Positioniergenauigkeit (0,05 mm) bei relativ hohen axialen Kräften (bis zu 1000 N) gefordert. Daher setzten die Eschweiler Konstrukteure Präzisionselektrohubzylinder der Baureihe T60 ein. Der Zylinder kann je nach Ausführung mit bis zu 10 kN axial belastet werden, die maximal zulässige Geschwindigkeit liegt bei 2,5 m/s. Die elektromechanischen Antriebskomponenten lassen sich im Vergleich zu hydraulischen und pneumatischen Antrieben nicht nur einfacher steuern, sie erreichen auch eine höhere Präzision, besitzen eine höhere Lebensdauer und verringern die Kosten des Gesamtsystems.

Auch die Umbaukomponenten wie Dreh- und Frästeile sowie ein besonders steifes verschweißtes Gestell zur Lagerung des Subsystems der Ventilverstellung fertigte der Eschweiler Antriebsspezialist an. Je nach Linear-System kamen spielfrei vorgespannte PSF der Größe 20 und 25 zum Einsatz. Sie gewährleisten die erforderliche statische Steifigkeit des Systems. Als Antrieb wurde der Trapezgewindetrieb ausgewählt. Da er als Positioniergewindetrieb ohne große Anforderungen an die Positioniergenauigkeit genutzt wird, genügte diese kostengünstige Antriebsvariante. Zudem ist seine Selbsthemmung in den vertikalen Achsen für diese Anwendung von Vorteil.

Linear-Technik in der Holzverarbeitung

Neben ganzen Baugruppen für die Automobilindustrie entwickelt der Bereich Value Added Products aber auch applikationsspezifische Lineartechnik wie spezielle Kugelgewindetriebe und Profilschienenführungen für die Holzverarbeitung. „Konkret haben wir beispielsweise eine Lösung für Rundschälmaschinen realisiert, die zur Herstellung von Holzfurnier aus einem Holzblock dienen“, so Schulden.

Bei dieser speziellen Applikation zur Herstellung von Holzfurnier wird ein als Holzblock oder Billet bezeichnetes Holzstück zunächst von einer automatischen Kettensäge und Handlingeinrichtung transportiert, dann auf der Schälachse durch Gewindespindeln eingestellt und durch Profilschienen geführt; diese Linear-Komponenten liefert Rodriguez. Die exakte Positionierung des Holzstückes auf der Schälachse ist besonders wichtig, um unnötigen bzw. steigenden Ausschuss und damit sinkende Produktivität zu vermeiden. Die eingesetzten Gewindespindeln gewährleisten eine zuverlässige Performance selbst bei hohen Geschwindigkeiten.

Wegen des Anspruches an hohe Präzision entschied man sich für Kugelgewindetriebe der Größe 50 x 10. Diese haben im Gegensatz zu Trapezgewindetrieben auch einen deutlich höheren Wirkungsgrad und eignen sich daher besser für dynamische Positionieraufgaben im Dauerbetrieb. In dieser Applikation sind die Kugelgewindetriebe mit 6-gängiger, vorgespannter Doppelmutter ausgestattet; auf Wunsch sind jedoch auch verschiedene Einzel-, Doppel- und Sondermuttern erhältlich.

Werkstücke präzise zuführen

Auch in Hochleistungssägeanlagen zum Trennen von Rohren und Vollmaterialien bewähren sich Linear-Einheiten von Rodriguez. Die Anlagen sind mit einem linearen Materialvorschub ausgestattet, der mit einer Führungseinheit des Antriebsspezialisten konzipiert wurde. Sie führt der Säge das aus einem Magazin vollautomatisch entnommene Halbzeug mit einer Zustellgenauigkeit von ±0,3 mm zu. Nach der Bearbeitung der Sägeaufträge werden die Reststücke dem entsprechenden Magazin zugestellt. Diese Rückführung erfolgt ebenfalls durch die Linearführung.

Für die Sägemaschine fiel die Wahl auf Ausführungen mit Zahnriemenantrieb und Gleitführung. Die auf einem U-Profil basierende Achse ist über ein magnetisches Edelstahlabdeckband rundum geschlossen, sodass kein Schmutz oder Staub eindringen kann. Die Einheit ist überkopfmontiert und verfügt über einen Doppelschlitten mit einem Hub von 8,5 m. I

Halle 3, Stand 3338