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DER KONSTRUKTEUR 1-2/2016

DER KONSTRUKTEUR 1-2/2016

ANTRIEBSTECHNIK I TITEL

ANTRIEBSTECHNIK I TITEL verschiebbare Kurvenscheiben vom Maschinenbauer integriert werden. Zur Entlastung des Kopfgewichtes muss zudem in einigen Fällen jeweils eine Feder eingebaut werden. „Mit einem Direktantrieb und einer elektronischen Hubkurve ist das alles nicht mehr erforderlich“, erläutert Markus Kröger. „Über eine entsprechende Parametrierung des programmierten Bewegungsablaufs oder den Aufruf eines vorbereiteten Rezepts kann die Hubbewegung des Linearmotors beliebig gestaltet und optimal an die individuellen Anforderungen der Anwendung angepasst werden.“ Frei programmierbare Bewegungsabläufe Damit können auch unterschiedliche Verschlussarten wie Aufschraub- und Aufprellkappen auf einer Maschine verarbeitet werden. Selbst unterschiedliche Prellkräfte bzw. Gewindesteigungen, wie sie Behälter mit und ohne Sicherheitsverschluss aufweisen, lassen sich mit einem Linearantrieb ohne Umbauten bewältigen. Darüber hinaus kann bei einem Hub- Dreh-Motor wie dem PR01 mit seinen beiden unabhängig voneinander arbeitenden Achsen losgelöst von der Position des Rundtellers schon während der Hubbewegung mit der Drehbewegung begonnen werden. Der Maschinenbauer erhält so zusätzliche Freiheiten bei der Gestaltung der Maschine, die ihm beispielsweise eine Verkürzung der Taktzeit erlauben. Die mechanische Entkopplung des Schließprozesses vom Karussell bzw. Rundteller haben die Tölke-Ingenieure zudem genutzt, um die Modularisierung der Maschine voranzutreiben. Kommt es zu einer Beschädigung einer Verschraubstation lässt sich diese seitdem in kurzer Zeit tauschen, sodass die Maschine z. B. nach einer Kollision wesentlich schneller wieder ihre Arbeit aufnehmen kann. Zudem kann durch die Entkopplung vor einem geplanten Maschinenstopp erst der Verschließvorgang für alle in der Anlage befindlichen Behälter abgeschlossen werden. Für eine zusätzliche Reduzierung der Stillstandzeiten sowie die Überwachung des Schraubprozesses können die Informationen ausgewertet werden, die der Dreh-Hub-Antrieb (Drehmoment, Drehzahl, Winkel, Vertikalposition, Geschwindigkeit und Kraft) für jeden einzelnen Schraubprozess liefert. „Mit diesen vom Antrieb bereitgestellten Daten ist es möglich, die Zahl der tatsächlich ausgeführten Umdrehungen zu ermitteln, sodass eine separate Höhenauswertung des verschlossenen Behälters zur Überwachung des Schraubprozesses gegebenenfalls entfallen kann“, führt Franz-Josef Patzelt als praktisches Beispiel an. Auch beim Aufprellen können die Antriebsdaten nutzbringend zur Überwachung eingesetzt werden. So lässt sich eine Fehlermeldung generieren, wenn ein vorgegebener Wert für die Aufprellkraft wegen eines störenden Anspritzpunktes überschritten wird. Hub-Dreh-Motor: Kompakt und robust Wegen dieser zahlreichen Vorteile hat Tölke schon vor dem Einsatz des Hub-Dreh- Motors PR01 eine Lösung entwickelt, bei der die Hubbewegung mit einem Servomotor in Verbindung mit einer Kugelgewindespindel (Kugelgewindetrieb) erzeugt wurde. Die Kugelspindel musste allerdings anders als der fertig montierte Hub-Dreh- Motor vor Staub geschützt werden und erforderte vom Maschinenbauer zusätzlichen Konstruktionsaufwand. „Der Hub- Dreh-Motor von LinMot ist als integrierte Einheit deutlich einfacher zu handhaben und nimmt weniger Platz in Anspruch“, fasst Markus Kröger zusammen. „Der PR01 ist damit die ideale Lösung für An lagen wie unsere Hochleistungsverschließmaschinen, bei denen der Schraub-Dreh-Prozess möglichst flexibel und effizient sein soll.“ Bilder: Anlaufbild und Bild 1 Tölke; Bild 2 LinMot www.linmot.com www.toelke.info 02 Die speziell für Verschließ- und Schraubprozesse entwickelten Elektromotoren vereinen in einem kompakten Gehäuse einen linearen und einen rotativen Direktantrieb STATEMENT Dr. Michael Döppert, Chefredakteur Die Direktantriebstechnik bietet ein großes Innovationspotenzial für den Maschinenbau, wie dieses Beispiel eindrucksvoll zeigt. Die hier vorgestellte Integration von linearer und rotativer Bewegung in einer so kompakten Einheit und deren Flexibilität im Einsatz werden durch die Umsetzung von Direktantriebskonzepten – durch den Ersatz von Mechanik durch Elektronik – erst möglich. Am Ende stehen effizientere Pro zesse. Direktantriebe können so ent - scheidend dazu beitragen, Maschinen fit für Industrie 4.0 zu machen. 10 Der Konstrukteur 1-2/2016

ANTRIEBSTECHNIK Ökologisch jetzt auch in klein: IE3-Motoren ab 0,12 kW Das Unternehmen Nord Drivesystems erweitert sein Motorenangebot für IE3 Premium Efficiency und bietet diese Effizienzklasse nun ab 0,12 kW an. Damit lassen sich Anlagen leichter durch - gängig mit hocheffizienten Systemen ausrüsten. Kleinere Motoren im Leistungsbereich von 0,12 bis 0,75 kW machen einen großen Anteil aller Antriebsanwendungen aus. Jedoch wurden die Wirkungsgrade für diese Leistungsklasse erst mit der letzten Stufe der EU-Ökodesignrichtlinie für Netzmotoren definiert und in der internationalen Norm IEC 60034-30-1 niedergelegt. Gesetzlich besteht in diesem Segment kein Zugzwang: In der EU gilt die IE3-Pflicht derzeit erst für Motoren ab 7,5 kW. Zum Jahresbeginn 2017 wird dies nach unten ausgedehnt, aber auch dann nur bis auf 0,75 kW. Wer schon heute über die rechtlichen Vorgaben hinaus auf ökologische Antriebssysteme setzen will, bekommt nun von Nord die Möglichkeit dazu. Das Unternehmen liefert die kompakten IE3-Motoren in den IEC-Achshöhen. Der Umstieg ist reibungslos und ohne konstruktive Änderungen an Maschinen und Anlagen möglich. www.nord.com Kompakter Eisenkern-Linearmotor Im Fall des Falles Tecnotion hat in seiner TM-Baureihe mit dem TM18 einen weiteren eisenbehafteten Linearmotor eingeführt. Mit ihm können auch Applikationen abgedeckt werden, für die bisher die nächstgrößere Baureihe mit einer breiteren Magnetplatte verwendet werden musste. Mit der 336 mm langen Spuleneinheit des Modells werden eine Dauerkraft von 360 N und eine maximale Kraft von 720 N erreicht. Mit einer Gesamteinbauhöhe inkl. Magnetplatte von 40 mm und einer Breite der Magnetplatte von 50 mm ist der Motor kompakt. Durch zwei verschiedene Wicklungsarten ist abhängig von der Applikation eine Höchstgeschwindigkeit von 10 m/s möglich. Bei Anwendungen mit langen Hüben, die eine lange Magnetbahn erfordern, kann das Modell dabei helfen, Kosten zu reduzieren. Außerdem können zwei Motoren hintereinander auf der Magnetbahn gekoppelt werden, was die verfügbare Dauerkraft auf 720 N erhöht. Anwendungsgebiete sind z. B. industrielle Drucker, Bearbeitungsmaschinen oder Schneidanlagen. ROBA ® -topstop ® Sicher fixieren statt improvisieren „Wir haben als Hersteller von Präzisionsbearbeitungsmaschinen hohe Ansprüche an Qualität, Zuverlässigkeit und Sicherheit. Deshalb vertrauen wir seit 25 Jahren auf ROBA-stop ® Sicherheitsbremsen von mayr ® Antriebstechnik.“ Klaus Bauer, Leiter Konstruktion und Entwicklung Werkzeugmaschinenfabrik, WALDRICH COBURG GmbH Achtung sicherheitskritische Achse Nur ROBA-stop ® -Bremsen verwenden www.tecnotion.com D-87665 Mauerstetten, www.mayr.com Ihr zuverlässiger Partner

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