Lineartechnik Effizienter Elektrozylinder stemmt höchste Kräfte

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Kein Fluid im Einsatz, aber dynamisch und präzise: So präsentiert sich die neue Baureihe LHP der Elektrozylinder von Ortlieb. Die eingesetzte Servospindel nutzt das Prinzip der Planetenwälzgewinde-Spindel und punktet mit hohen Kraftwandlungsraten und hohem Wirkungsgrad.

Kompakte Zylinder mit Hohlwellen-Torquemotor und direkt angetriebener Spindelmutter: Die Ortlieb Präzisionssysteme GmbH hat ihre Elektrozylinderbaureihe Serac LH komplett überarbeitet und erweitert. Die Elektrozylinder basieren auf der Technologie der Asca-Servospindel, die die Vorteile von Planetengetriebe und Linearspindel kombiniert. Dies erlaubt eine sehr kompakte und leichte Bauweise, welche sich positiv auf das Endgewicht auswirkt. Die geringe Masse sorgt zusätzlich für eine hohe Dynamik der Antriebe. Zudem verwenden die Elektrozylinder kein Fluid, sind leise, ermöglichen kurze Taktzeiten und genaue Positionierung auch unter Last sowie eine lange Lebensdauer.

Servospindeltechnologie kombiniert mit Elektrozylindern

Die Asca-Servospindel basiert auf dem Funktionsprinzip einer Planetenwälzgewinde-Spindel (PWG), bei der die Drehbewegungen von Servomotoren in lineare Bewegungen umgewandelt werden. Die Servospindel realisiert geringe Steigungen von nur 1 Millimeter, sehr hohe Kraftwandlungsraten und einen Wirkungsgrad von bis zu 90 Prozent. Somit können kleine und leichte Motoren eingesetzt werden, um höchste lineare Kräfte zu erzeugen. Durch ihre Spielfreiheit ist die Servospindel ideal für dynamische Antriebslösungen, auch mit Lastwechseln, geeignet. Sie eignet sich ebenso für Schleichgangbewegungen.

Linearantrieb

Ortlieb stellt neuen Elektrozylinder und angepasste Baureihe vor

Der Nachfolger der Baureihe Serac LH, die Elektrozylinder vom Typ LHP, zeichnet sich zudem durch einen vollständig modularen und kompakten Aufbau aus. So lassen sich beispielsweise der Hub, die Sensorik, die Anbindung und weitere Merkmale einer Achse individuell an den Kunden anpassen. Die Ausführung der LHP-Baureihe mit Hohlwellenmotor und direkt angetriebener Spindelmutter ermöglicht es, auch lange Hübe in einem kompakten Elektrozylinder zu realisieren. Durch die schlanke Bauform lassen sich so die LHP-Elektrozylinder problemlos in bestehende Konstruktionen einfügen. Dadurch ist der Wechsel vom Hydraulik- zum Elektroantrieb mit wenig konstruktivem Aufwand möglich. Eine Plug-and-Play-Anbindung ist kein Problem – dank der Möglichkeit, einen auf den Antrieb ausgelegten und vorparametrierten Servoregler gleich mit zu erwerben. Zudem punkten die Serac-Elektrozylinder mit ihrer Energieeffizienz, denn sie sparen bis zu 80 Prozent der Energiekosten im Vergleich zu anderen linearen Antriebssystemen bei gleichzeitig höherer Produktivität.

Die Vorteile der Planetenwälzgewinde-Spindel nutzen

Die Technologie der Planetenwälzgewinde-Spindel ist wesentlich leiser als andere Kugelgewindeantriebe, da hier keine Rückführung von Rollen oder Kugeln notwendig ist. Der systembedingte Schlupf der Gewindespindel sorgt unter anderem für eine enorme Langlebigkeit. Dadurch sind hochfrequentierte Wartungsintervalle nicht notwendig.

Der Vorteil am Schlupf ist, dass sich die Kontaktstellen von Spindel und Planetenrollen ständig ändern und somit typische Verschleißstellen vermieden werden. Solche treten beispielsweise bei Zahngetrieben aber auch bei herkömmlichen Kugel- und Rollengewindetrieben auf, vor allem bei Anwendungen mit kurzen Hüben. Der Schlupf liegt bei nur etwa einem Prozent und ist durch das bereits integrierte Wegmesssystem problemlos kompensierbar.

Gerade beim Stanzen, Falzen, Biegen, Formen und in zahlreichen anderen Anwendungen bieten die Serac-Elektrozylinder LHP eine saubere Alternative zu anderen Antriebslösungen. Ein weiterer Vorteil der Elektromotoren ist die Möglichkeit zur Prozessdatenerfassung und damit auch zur frühzeitigen Fehlervermeidung. Gerade im Automobilbereich, beispielsweise beim Prüfen von Steckern, sind die Regelung und Überwachung und damit eine 100-prozentige Qualitätskontrolle zwingend notwendig.

Optionale Ausstattung macht Elektrozylinder flexibel

Der Elektrozylinder LHP10 ist der kleinste Antrieb der Baureihe, die zukünftig die weiteren Varianten LHP30, LHP50, LHP75 und LHP100 umfassen wird. Eine Wartung ist durch außen angebrachte Schmiernippel sehr einfach. Der Elektrozylinder kann bis auf wenige Mikrometer genau auf eine gewünschte Position innerhalb seines maximalen Verfahrwegs von bis zu 200 Millimetern ausfahren. Die maximalen Zug- und Druckkräfte lassen sich über die Reglung des Stroms einstellen. Eine optionale Haltebremse verhindert im Falle eines Stromausfalls ein unerwünschtes Verfahren des Antriebs – beispielsweise bei senkrecht eingebauter Last.

Befestigungsmöglichkeiten gibt es über einen Flansch an der Vorderseite des Antriebs oder ein Schwenklager in der Mitte. Beim Motordrehgeber kann der Anwender zwischen Hiperface, Singleturn-Absolutgeber und Resolver 2-polig gewählt werden. Bei den Lineargebern stehen die direkte Wegmessung inkrementell oder absolut über ein integriertes Magnetband sowie die indirekte Wegmessung über die Rotationsbewegung im Getriebe zur Auswahl.

Alle Serac-Baureihen von Ortlieb sind auch an Kundenwünsche anpassbar. Neben einem neuen Design wurde die LHP-Baureihe auch konstruktiv überarbeitet. Sie zeichnet sich durch viele neue Optionen aus: So können die Antriebe beispielsweise auch für Arbeitsplätze mit entsprechenden Sicherheitsanforderungen standardmäßig mit einem redundanten Lineargebersystem für die Sicherheitskategorie SIL3/PLe ausgestattet werden. Außerdem sollen zukünftig alle LHP-Typen auch Plattform für eine neue Baureihe sein, die ohne Motor geliefert werden kann. Über entsprechende Adapter kann der Kunde dann Antriebe seines Motor-Stammlieferanten mit der Ortlieb-Präzision verbinden.

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