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Der Konstrukteur 11-12/2022

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Der Konstrukteur 11-12/2022

ANTRIEBSTECHNIK

ANTRIEBSTECHNIK LINEARMOTORACHSE STEIGERT PRODUKTIVITÄT Um konkurrenzfähig zu bleiben, müssen Optimierungspotenziale innerhalb der Prozesskette konsequent genutzt werden. Hinzu kommen steigende Anforderungen hinsichtlich der Prozess- und Maschinensicherheit. Wenn dann durch die Neukonstruktion einer Produktionsmaschine und die Integration einer präzisen Linearmotorachse diese Faktoren umgesetzt und angepasst werden, kann ein beachtlicher Fortschritt generiert und damit ein wirklicher Nutzen für den Anwender geschaffen werden. PRODUKTE UND ANWENDUNGEN Die Firma Dynamotion GmbH aus Ilmenau in Thüringen, ist auf anwenderspezifische Antriebslösungen fokussiert. Mit Ihrem Know-how planen und konstruieren sie Sondermaschinen mit individuellen Lösungskonzepten, die ihren Schwerpunkt vor allem auf spezielle Antriebstechnik setzen. „Uns ruft man, wenn es Antriebstechnik außerhalb des Standards sein soll“, so Stefan Schmitz-Galow, Geschäftsführer der Dynamotion GmbH. „Wir haben bei einem unserer Kunden eine Maschine zur thermischen Umformung neu konstruiert und damit die Prozess- und Maschinensicherheit, sowie Produktivität deutlich erhöhen können.“ DAS NEUE MASCHINENHERZSTÜCK – DIE LINEARMOTORACHSE Als Antrieb kommt eine Linearmotorachse der Baureihe HT-L des Antriebsspezialisten Hiwin zum Einsatz. Bei der Auswahl des passenden Antriebselements für den Vorschub, lag der Fokus vor allem auf der Präzision und dem Gleichlauf der Bewegung. Der thermische Umformprozess ist ein sensibles Verfahren, bei dem Andrea Blos, Digitales Marketing bei der HIWIN GmbH in Offenburg kleinste Geschwindigkeits- oder auch Temperaturschwankungen starken Einfluss auf das Endprodukt haben. Daher war es wichtig einen Antrieb zu finden, der für eine sanfte Beschleunigung und gleichbleibende Bewegung sorgt. Die Linearmotorachse HT-L basiert auf einem Aluminium- Grundprofil, in dem Profilschienenführungen integriert sind. Diese Profilschienenführungen nehmen zum einen die Gewichtsund Prozesskräfte auf, zum anderen sorgen sie für die exakte Führung des Schlittens. Der Antrieb der Achse erfolgt durch einen eisenbehafteten Linearmotor. Der induzierte Strom der Motorspulen erzeugt ein zeitlich verändertes Magnetfeld, das mit dem gleichbleibenden magnetischen Feld des Stators in Wechselwirkung steht. Die daraus resultierende Kraft wird zur Erzeugung der linearen Bewegung genutzt. „Durch die in der Achse eingesetzten eisenbehafteten Linearmotoren war unser Kunde anfangs skeptisch, ob die Linearachse überhaupt genau und gleichmäßig genug für seine Maschine ist. Durch das integrierte hochauflösende Wegmess-System wusste ich aber bereits im Vorfeld, dass die Achse von Hiwin genau das kann, was wir brauchen,“ sagt Schmitz-Galow. Durch die nun eingesetzte, vier Meter lange Linearachse kann jetzt auch deutlich mehr Produkt gefertigt werden. Vorher war hier als Antrieb eine Spindelachse verbaut. Um ein Aufschwingen der Spindel zu vermeiden, war der Hub auf maximal 2 m begrenzt und auch die Verfahrgeschwindigkeit war durch das 26 DER KONSTRUKTEUR 2022/11-12 www.derkonstrukteur.de

ANTRIEBSTECHNIK 01 02 03 Antriebselement limitiert. Schmitz-Galow erzählt: „Durch den Einsatz der Linearmotorachse konnten wir uns jetzt gleich in mehreren Hinsichten verbessern: die Vorschubgeschwindigkeit kann jetzt äußerst konstant gehalten werden, wir haben die Geschwindigkeit optimal an den Prozess angepasst und beim Rückhub können wir die maximale Geschwindigkeit der Linearachse voll ausnutzen. Das verbessert das Verhältnis zwischen Rüst- und Produktionszeit deutlich. Durch den Einsatz der Linearmotorachse konnten wir also quasi eine Produktivitätssteigerung von 100 Prozent erzielen.“ WENN DAS GESAMTKONZEPT STIMMT UND DETAILS ÜBERZEUGEN „Auch wir verstehen uns als Spezialist in Sachen Antriebstechnik, allerdings auf der Seite der Konstruktion von Sondermaschinen. Klar, dass wir da auch Hiwin und seine Produkte, als Hersteller in Sachen Antriebstechnik, kennen“, so Schmitz-Galow. „Insbesondere das Abdichtkonzept der Linearmotorachse hat uns bei der Auswahl, als wesentliches Merkmal, überzeugt.“ Das Stahlabdeckband steht bei den Linearachsen von Hiwin bereits im Standard optional zur Verfügung und verhindert das Eindringen von Fremdkörpern, wie etwa anfallender Staub oder Splittern in das Achsinnere. Ein zusätzlich angebrachter Sperrluftanschluss schützt, durch den in der Achse entstehenden Überdruck, zudem vor Verunreinigungen. Schmitz-Galow abschließend: „Wir sind von der Linearmotorachse und ihrer Machart überzeugt. Vor allem eben auch, weil sie so schön geschützt ist. Wir greifen sicher und immer wieder gerne auf die Antriebstechnik von Hiwin zurück.“ Dynamotion unterstützt Kunden in allen Phasen eines Projekts: bei der Planung, Auslegung, Fertigung, Inbetriebnahme und Wartung. Bilder: Hiwin www.hiwin.de 01 Die neukonstruierte Maschine zur thermischen Umformung – Prozess- und Maschinensicherheit, sowie Produktivität konnten erhöht werden 02 Die eingesetzte Linearmotorachse ist das neue Maschinenherzstück; sie ermöglicht eine hochpräzise Linearbewegung und einen hohen Gleichlauf 03 Durch den Einsatz der Linearmotorachse kann die Vorschubgeschwindigkeit konstant gehalten und beim Rückhub die maximale Geschwindigkeit voll ausgenutzt werden www.derkonstrukteur.de DER KONSTRUKTEUR 2022/11-12 27