Lineartechnik Bosch-Rexroth-Hybridtechnik eröffnet Möglichkeiten für den Leichtmaschinenbau

Die technischen Vorteile von Kugel- und Laufrollenschienenführungen, Kugelbüchsenführungen sowie Kugelgewindetrieben können Anwender einer neuen Hybrid-Produktfamilie von Bosch-Rexroth wirtschaftlich für den Leichtmaschinenbau und den „Non-Machinery-Sektor“ nutzen. Die Komponenten dieser Produktreihe setzen laut Hersteller neue Maßstäbe beim anwendungsgerechten Anschaffungspreis und der einfachen Handhabung.

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Ob Kugelschienenführungen für Werkzeugmaschinen, Kugelgewindetriebe für exakte Positionieraufgaben oder Kugelbüchsenführungen für anspruchsvolle Handlingaufgaben: Im Maschinenbau hat sich die wälzgelagerte Lineartechnik im Hochleistungssegment eindeutig als Stand der Technik durchgesetzt. Diese Komponenten laufen leicht und leise und ermöglichen hohe Genauigkeiten.

Bei einem um ein Vielfaches geringeren Schmiermittelverbrauch bieten sie eine wesentlich höhere Lebensdauer als zum Beispiel konventionelle Gleitführungen. Bislang standen dem flächendeckenden Einsatz für alle geeigneten Bewegungsaufgaben zwei Faktoren entgegen: Die für einfache Automatisierungen nicht anwendungsgerechten Einstandspreise sowie ein zu hoher Aufwand in der Unterbau-Konstruktion und Montage.

Weniger Aufwand in derHandhabung

Mit der E-Line-Familie stellt sich Rexroth diesem Dilemma. Dabei werden konsequent Fortschritte in der Werkstoffkunde und langjährige Erfahrungen mit verschiedenen Produktionsmethoden genutzt. So wird bei den E-Line-Schienen der leichte Grundwerkstoff Aluminium mit gehärtetem Stahl für die Laufbahnen kombiniert.

Damit löst der Spezialist für Lineartechnik genau die Schwierigkeiten, die bisher einem breiteren Einsatz im Leichtmaschinenbau, bei der Maschinenperipherie oder der Gebäudeautomatisierung entgegenstanden: Die neue Produktfamilie reduziert den Anschaffungspreis auf ein Maß, das jetzt den Anforderungen entspricht. Für den Anwender sinken die Gesamtkosten zusätzlich, da er einen geringeren konstruktiven Aufwand hat.

Hybrid-Schienen aus Aluminium gleichen Geometrieabweichungen aus

Durch die Eigenschaften von Aluminium können die Hybrid-Schienen Geometrieabweichungen ausgleichen. Die Gewichtsersparnis von rund 60 % im Vergleich zu Stahl bietet darüber hinaus interessante Perspektiven für den Einsatz in mobilen Anwendungen oder in Verbindung mit einfacheren Grundkonstruktionen.

Auch schon die Auslegung der entsprechenden Kugelschienenführungen erfordert anwendungsspezifisch einen wesentlich geringeren Aufwand. So reicht für die meisten Anwendungen eine vereinfachte, rund 75 % weniger komplexe, Berechnung. Manuell geführte Handlinggeräte

Mit einer neuen Serie von Manipulatoren, MP-100, hat die Autec Maschinen- und Vorrichtungsbau GmbH aus Arnsberg manuell geführte Handlinggeräte für flexible Be- und Entladungsvorgänge entwickelt (Bild 1). Die Grundkonstruktion ist dabei so variabel, dass man den Manipulator einfach und schnell an eine konkrete Aufgabe anpassen kann.

Leichtbau-Prinzipien konsequent angewendet

Dabei wurde konsequent auf Leichtbau gesetzt und wo immer möglich das Gewicht der einzelnen Bauteile reduziert. Damit verringern sich die Massenträgheiten, die gerade bei manuell bewegten Handlingsystemen schnell zum Überfahren der Zielpositionen führen und mit Körperkraft abgefangen werden müssen.

Bei allen drei Achsen entschied sich Autec für Kugelschienenführungen der Hybrid-Familie von Rexroth, weil die Gewichtsersparnis 20 bis 25 % auf den gesamten Manipulator ausmacht. Ein Unterschied, der sich in deutlich höherer Ergonomie für den Bediener bemerkbar macht, weil er mit weniger Kraftaufwand genauer positionieren kann.

Besonders hohe Laufruhe und minimales Laufgeräusch bei hohen Verfahrgeschwindigkeiten bis 12 m/s zeichnen die neuen Rexroth-Laufrollenwagen für E-Line-Profilschienen aus (Bild 2). Die niedrige Reibung der leichten Laufrollenwagen minimiert den Schmiermittelverbrauch und ermöglicht eine lange Lebensdauer. Ein Grundkörper aus Aluminium nimmt korrosionsbeständige Laufrollen mit lebensdauergeschmierten Lagern auf.

Der Anwender kann Laufrollenwagen mit vier Rollen in Standardlänge nach DIN 645-1 oder kurze Wagen mit zwei Rollen auswählen. Dabei entsprechen die Abmessungen und Anschraubmaße denen der jeweiligen Kugelschienenwagen. Mit den Baugrößen 15, 20 und 25 deckt Rexroth ein breites Einsatzspektrum ab.

Die leisen Laufrollen eignen sich besonders für das schnelle Bewegen niedriger Lasten über lange Strecken bei hoher Laufruhe. Auch bei Handverschiebeeinrichtungen sorgen die geringe Anschubkraft, niedrige Laufreibung und geringe Geräuschentwicklung für hohe Ergonomie.

Frei tragender Einbau ist möglich

Auch Kugelbüchsenführungen und Kugelgewindetriebe gibt es in der hybriden Ausführung. Damit können Konstrukteure bei noch mehr Anwendungen, in denen sie aus Kostengründen bisher technisch weniger leistungsfähige Lösungen einsetzen mussten, erstmals von der hohen Lebensdauer und dem geringen Wartungsaufwand der Kugellagertechnik profitieren.

Die Kugelbüchsenführungen eignen sich durch ihren frei tragenden Einbau ideal für eine wirtschaftliche Montage. Darüber hinaus gibt es bei den Baugrößen 12 bis 40 die Besonderheit, dass ein Einpressen der Kugelbüchsenführungen in die Aufnahmebohrung genügt, ohne dass der Anwender, wie sonst üblich, aufwändig sichern muss. Die kleinen Außenabmessungen ermöglichen zudem besonders kompakte Konstruktionen.

Ein entscheidender Vorteil ist die höhere Lebensdauer im Vergleich zu Gleitführungen – und das bei Verfahrgeschwindigkeiten bis 5 m/s. Als nicht rostende Ausführungen eignen sich die universell einsetzbaren Komponenten auch für Anwendungen in der Medizin, der Chemie- oder Nahrungsmittelindustrie.

Einfache Kombination mit den Lagereinheiten

Bei den Kugelgewindetrieben kann der Anwender als Option aufeinander abgestimmte Einheiten, bestehend aus Mutter und Spindel mit definierten Standardlängen und einseitiger Endenbearbeitung sowie Endenlager, bestellen und ebenso einfach montieren. Rexroth liefert die Kugelgewindetriebe der neuen Produktklasse ab Lager fertig konfektioniert mit Muttern in Einschraub- oder Flanschausführung (Bild 3).

Die einseitige Spindelendenbearbeitung für die Festlagerung ermöglicht die einfache Kombination mit den Lagereinheiten einschließlich der passenden Nutmuttern. Darüber hinaus decken die Kugelgewindetriebe der Toleranzklassen T9 und T10 mit vom Kunden wählbarer Länge und den zahlreichen Variationsmöglichkeiten bei Steigung und Mutter vielfältige Anwendungen kostengünstig ab.

Skalierbare Leistung für alle Klassen

Mit der Hybrid-Produktfamilie finden Kugelschienen- und Laufrollenführungen, Kugelgewindetriebe sowie Kugelbüchsenführungen zunehmend Verbreitung außerhalb der Premiumklasse. Wie in der Automobilindustrie kann der Konstrukteur im gesamten Maschinenbau die Lineartechnik anwendungsspezifisch in Preis und Leistung skalieren: Für die leistungsorientierte Oberklasse im Maschinenbau bietet Rexroth weiterhin das bewährte Programm an Linearkomponenten und -systemen mit höchsten Leistungsdaten.

Für den Leichtmaschinenbau, die Peripherie und den Non-Machinery-Sektor eröffnet die Produktfamilie neue Möglichkeiten, die Vorteile der Wälzlagertechnik in niedrige Lebenszykluskosten umzumünzen.

Volker Desch ist Projektleiter der E-Line-Produktfamilie bei der Bosch-Rexroth AG in 97421 Schweinfurt

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