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ANTRIEBSTECHNIK

Gestern | Archiv für Antriebstechnik

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Erinnern Sie sich gerne an Gestern? Dann haben wir hier die Entwicklung der Antriebstechnik von 2011 bis 2019 für Sie zusammengestellt. Hiperface DSL, Kompaktheit, Vernetzungsfähigkeit und vieles mehr stand im Fokus der Entwicklungen. Viel Vergnügen und spannende Déjà vus beim Antriebs-Memory!

Baumueller gestern

Inhalt

Bremsen

Die aktuellen Bremsen Innovationen finden Sie hier.

Archiv für Sicherheitsbremsen

Die aktuellen Sicherheitsbremsen Innovationen finden Sie hier.

Neuer Reibbelag für verbesserte Drehmoment Konstanz

17.02.2017 | Den Entwicklern des Unternehmens ist es gelungen, eine neue Reibbelagtechnologie zu schaffen, mit der die Bremsen eine weiter verbesserte Drehmoment-Konstanz sowie eine höhere Leistungsdichte erreichen. Mit den neuen mehrschichtigen Belägen lassen sich höhere Bremsmomente sowie höhere flächenspezifische Reibarbeiten realisieren. Das bedeutet: Die Bremsen bauen bei gleichen Eigenschaften kompakter. 

Elektronische Bremsmomentregelung für Federdruckbremsen

27.02.2015 | Niemand würde auf die Idee kommen im Automobil bei voller Fahrt die Handbremse zu betätigen. Um den Wagen gezielt zu verzögern, nutzt der Fahrer die Fußbremse. Auch bei dynamischen Bremsungen im Maschinenbau ist oftmals eine dosierte, gleichmäßige Verzögerung wünschenswert. Mit dem neuen intelligenten Bremsmoment-Steuermodul von Mayr Antriebstechnik lassen sich Geräte und Maschinen gleichmäßig und sanft verzögern. Das Modul eignet sich für den Einsatz in der smarten, vernetzten Maschine.

Da Federdruckbremsen anders als Pkw-Bremsen konstruktionsbedingt nur die zwei Betriebszustände "Bremsmoment-vorhanden" und "Bremsmoment-aufgehoben" kennen, erfolgt jeder Bremsvorgang mit dem maximal zur Verfügung stehenden Bremsmoment. Der Antriebsspezialist bietet mit dem intelligenten Bremsmoment-Steuermodul eine wirtschaftlich attraktive Lösung, um bei Roba-stop Federdruckbremsen ein variables Moment zu erzeugen und so Bauteile gleichmäßig und sanft zu verzögern.

Anpresskraft auf die Bremsbeläge stufenlos anpassen

Bei Geräten mit wechselnder Beladung wie Flurförderzeugen wird die Bremse bislang bezogen auf die Maximalbeladung dimensioniert. Allerdings ist es nicht immer sinnvoll, mit dem vollen Bremsmoment zu arbeiten. So kann bei Teilbeladung eine stärkere Verzögerung zu einer Beschädigung des Transportgutes oder sogar zum Rutschen der Räder führen.

Erfasst die Anlage die Betriebszustände und wandelt dies in ein Vorgabesignal für das Schaltgerät um, ist eine elektronische Bremsmomentregelung möglich. Mit dem System lassen sich die Anpresskraft auf die Bremsbeläge und damit das Bremsmoment während des Betriebs stufenlos verändern. Daneben können bei Anwendungen, die ein konstantes Bremsmoment in engen Toleranzgrenzen erfordern, mit der Bremsmomentregelung negative Einflüsse auf die Bremsmomentkonstanz kompensieren.

Das intelligente Schaltgerät wird mit 24 oder 48 V Gleichspannung betrieben und kann Bremsen mit einem Spulennennstrom von 10 A bzw. 5 A ansteuern. Über zwei Digitaleingänge kann die resultierende Klemmkraft für den Bremsrotor auf 25, 50 oder 75 % der Nennfederkraft vorgegeben werden. Alternativ ist auch ein stufenloses analoges Vorgabesignal von 0 bis 10 V möglich.

Sensorlos ermittelt das Schaltgerät, ob die Ankerscheibe angezogen oder abgefallen ist. Damit lässt sich wahlweise die Übererregungszeit automatisch anpassen. Weil das intelligente Schaltgerät den Schaltzustand der Haltbremse erfasst, sind keine sonst üblichen Mikroschalter oder Näherungsinitiatoren erforderlich. Das Gerät schließt außerdem auf mögliche Verschleißreserve und erkennt gegebenenfalls unzulässige Erwärmung.

Federdruckbetätigte Sicherheitsbremse statt Permanentmagnetbremse

31.07.2013 | Mayr Antriebstechnik präsentiert für den Einsatz in Servomotoren eine Alternative zu Permanentmagnetbremsen (PMB): Die neue federdruckbetätigte Sicherheitsbremse Roba-servostop funktioniert nach dem sogenannten „Fail-safe“-Prinzip und bietet damit auch bei Stromausfall oder Not-Aus größtmögliche Sicherheit. So ist sie beispielsweise prädestiniert für den Einsatz in schwerkraftbelasteten Achsen von Werkzeugmaschinen, Handlingportalen oder Montageeinrichtungen.

Üblicherweise werden Servomotoren mit PMB ausgestattet. Sie sind relativ kostengünstig und leistungsdicht. Mittlerweile schwindet allerdings der Kostenvorteil, weil die Magnetwerkstoffe sehr teuer geworden sind. Daher sieht der Antriebsspezialist nun gute Chancen für die Federdruckbremse. Sie ist unempfindlicher als die PMB, denn bei den heute oft erreichten sehr hohen Temperaturen im Motor von 120 °C und mehr können die Permanentmagnete Magnetkraft verlieren, was zum Abfall des Bremsmomentes führt.

Die federdruckbetätigte Sicherheitsbremse ist PMB auch konstruktionsbedingt überlegen: Beim Abbremsen aus der Bewegung entsteht durch die Paarung Eisen-Eisen und Eisen-Reibbelag eine Mischreibung. Für diese Reibpaarung sind zum Teil starke Reibwertschwankungen und geringe zulässige Reibarbeiten sowie Reibleistungen typisch. Bei statischen Bremsungen ist dies unproblematisch, weil die Haltebremse bei stehendem Antrieb einfällt.Bei dynamischen Not-Ausbremsungen aus voller Geschwindigkeit hingegen sieht es anders aus: Reibwertschwankungen wirken sich hier direkt auf die Höhe des Bremsmomentes aus. Zudem sind PMB nicht für hohe Reibarbeiten ausgelegt und eine Beschädigung bis hin zum Totalausfall der Bremse ist möglich.

Bei der geschlossenen federdruckbetätigten Sicherheitsbremse wird der Rotor mit den Reibbelägen zwischen Ankerscheibe und Bremsplatte festgehalten. Bestromt man die eingebaute Magnetspule, zieht das Magnetfeld die Ankerscheibe gegen die Kraft der Federn an den Spulenträger und lüftet so die Bremse. Durch dieses Fail-safe-Prinzip funktioniert die Servobremse sicher und zuverlässig.

Außerdem eignet sich die Roba-servostop für den Einsatz unter Umgebungstemperaturen bis zu 120 °C. Die hohe Temperaturbeständigkeit wird möglich, weil das Bremsmoment von organischen Spezialreibbelägen erzeugt wird. Diese temperaturfesten Beläge haben einen hohen, gleichmäßigen Reibungskoeffizienten.

Die ROBA-servostop gestattet eine Verzehnfachung der Lastmassenverhältnisse: Normalerweise werden bei Servoantrieben zugunsten guter Regeleigenschaften und hoher Dynamik Lastmassenverhältnisse von Last zu Motor in der Größenordnung 3:1 oder kleiner gewählt. Die ROBA-servostop gestattet durch ihre hohen zulässigen Reibarbeiten und Reibleistungen Lastmassenverhältnisse von 30:1 und mehr. Während Permanentmagnetbremsen bei solchen Bedingungen zum „Fressen“ neigen und damit möglicherweise einen starken Anstieg des Bremsmomentes verursachen, werden mit der ROBA-servostop mögliche Schäden im Antriebsstrang vermieden.

Geringer Verschleiß und einfache Montage

Bei der Entwicklung der Bremsmoment erzeugenden Bauteile und allen anderen an der Übertragung beteiligten Komponenten haben die Ingenieure auf eine hohe Leistungsfähigkeit und einen geringen Verschleiß geachtet. Zudem erleichtert die einfache und robuste Konstruktion der Roba-servostop die Montage erheblich. Der Betriebsluftspalt muss nicht eingestellt werden und eine genaue axiale Positionierung auf der Motorwelle ist unnötig. Die Bremse arbeitet immer exakt und zuverlässig mit gleichbleibendem Luftspalt und wird nicht von Lagerspiel und Temperaturausdehnungen beeinflusst. So ist auch der Montageaufwand wesentlich geringer als bei Permanentmagnetbremsen. Montagefehler sind nahezu ausgeschlossen.

Werden Servobremsen im A-Lagerschild des Motors eingebaut, haben Temperaturdehnungen keinen gravierenden Einfluss, weil hier das Festlager sitzt. Befindet sich die Bremse am B-Lagerschild des Motors, verändert sich bei Temperaturveränderungen die Position des auf der Welle sitzenden Bremsenteils zu dem Teil der Bremse, der am Lagerschild befestigt ist. Das kann beispielsweise bei einer PMB den Arbeitsluftspalt in der Bremse unzulässig verändern. Die Roba-servostop lässt sich ohne Einschränkung auch in der B-Lagerseite des Motors integrieren, da Temperaturdehnungen und Lagerspiel keinen negativen Einfluss auf Funktion und Zuverlässigkeit der Bremse ausüben.

Mit Roba Top-Stop zum sicheren Halt

22.11.2011 | Günther Klingler, Geschäftsführer Chr. Mayr GmbH + Co. KG, Mauerstetten, präsentiert das Highlight auf der SPS/IPC/Drives in Nürnberg die modulare Sicherheitsbremse Roba-topstop.



Die Roba-topstop ist eine Sicherheitsbremse speziell für vertikale und schräge Achsen. Sie erhöht die Sicherheit von Vertikalachsen und ist ein geeignetes Sicherheitsbauteil, um die Norm EN ISO 13849-1 zu erfüllen.



Was macht eine Bremse zur Sicherheitsbremse?

02.10.2010 | Mayr Antriebstechnik berücksichtigt bei der Entwicklung und Fertigung von Roba-stop Bremsen konsequent grundlegende und bewährte Sicherheitsprinzipien, und zwar schon lange bevor sie in der Norm EN ISO 13849-2 definiert wurden. Alle Bauteile sind sicher dimensioniert und ausschließlich aus hochwertigen, bekannten und bewährten Werkstoffen gefertigt.

Die Norm EN ISO 13849-1 schreibt zwingend vor, Sicherheitskonzepte in Maschinen umzusetzen. Das verpflichtet Anlagen- und Maschinenhersteller, ihre Produkte auf die Einhaltung der neuen Norm zu überprüfen und gegebenenfalls anzupassen, um die Gefährdung von Personen zu vermeiden. Gefahren entstehen beispielsweise, wenn vertikale Achsen unbeabsichtigt absinken.

Grundsätzlich gibt es mehrere Möglichkeiten, den geforderten Performance Level bei solchen Achsen zu erreichen. Eine äußerst effektive Variante ist eine zusätzliche, redundante Sicherheitsbremse. Aber nicht jede Bremse eignet sich dafür. Folgende Merkmale muss sie haben, um die Anforderungen der neuen Norm zu erfüllen:

Grundvoraussetzung ist, dass sie nach dem Fail-Safe-Prinzip arbeitet, also im energielosen Zustand geschlossen ist. Das allein sagt aber noch wenig über die Qualität und Zuverlässigkeit einer Bremse aus. Bei den Roba-stop Bremsen sind beispielsweise die verwendeten Schraubendruckfedern zur Erzeugung der Bremskraft aus rostfreiem Stahl und auf eine Lebensdauerfestigkeit von 10 Millionen Lastwechsel getestet.

Feder Know-how zahlt sich aus

Der Einsatz bewährter Federn aus bekannten Materialien zahlt sich aus. In 40 Jahren Felderfahrung haben diese bewiesen, dass sie nicht brechen. Zusätzliche Sicherheit resultiert aus der Anwendung des bewährten Sicherheitsprinzips "Vervielfachung von Teilen". In der Regel arbeiten mehr als 5 Federn in einer Bremse. Das verringert die Fehlerwirkung.

Zudem praktiziert Mayr längst bewährte Konstruktionsprinzipien, die jetzt in der Norm definiert wurden, und verwendet in seinen Bremsen ausreichend geführte Federn mit einem Drahtdurchmesser, der größer ist als der Abstand zwischen zwei Windungen. Sollte dennoch mal eine Feder brechen, können sich die beiden Bruchstücke nicht ineinander verschrauben. Die ursprüngliche Federlänge und die Federkraft bleiben weitgehend erhalten. Was für die Federn gilt, gilt natürlich auch für alle anderen Bauteile, nämlich die konsequente Berücksichtigung bewährter Sicherheitsprinzipien.

Die sichere Funktion der Bremse erfordert auch eine sichere Ansteuerung. Klemmende Schütze, verschweißte Kontakte oder andere Fehler dürfen die Sicherheit nicht beeinträchtigen. Mit redundanten, in Reihe geschalteten Steuerungselementen in Verbindung mit Fehlererkennung und Störungsrückmeldungen lassen sich sichere Ansteuerungen aufbauen. So kann gewährleistet werden, dass die Bremse beispielsweise bei Not-Aus immer sicher energiefrei geschaltet wird und zuverlässig bremst.

Kupplungen

Die aktuellen Kupplungen Innovationen finden Sie hier.

Archiv für Klauenkupplungen

Die aktuellen Klauenkupplungen Innovationen finden Sie hier.

Drehelastische Kupplung mit neuer Zahnkranzmischung

24.05.2011 | Elektrische Antriebe werden immer leistungsstärker, kompakter und dynamischer. Das hat auch Auswirkung auf die drehelastischen Kupplungen, deren bewährte Zahnkranz-Mischungen immer wieder an ihre Grenzen stoßen. Daraufhin greifen Anwender bei harten Umgebungsbedingungen oftmals auf Zahnkränze aus Peek oder anderen kostspieligen Sondermischungen zurück.

KTR Kupplungstechnik hat daher für die "Rotex"-Klauenkupplungen nach einem neuen Werkstoff mit breiterem Einsatzspektrum gesucht und diesen nach umfassenden Testreihen, die gemeinsam mit führenden Kunststoffherstellern durchgeführt wurden, mit dem Allroundmaterial "T-Pur" gefunden.

Mit dieser Zahnkranz-Mischung wird die weltweit am häufigsten eingesetzte Klauenkupplung deutlich flexibler im Einsatz. Der neue Werkstoff zeichnet sich u. a. durch ein größeres Temperaturfenster aus: Während herkömmliche Zahnkranzmaterialien bei Temperaturen von -30° bis +90 °C einsetzbar sind, eignet sich T-Pur für -50° bis +120 °C.

Stellring und Klemmring Neuheiten für Wellen und Achsen

Auch die Dauerfestigkeit ist deutlich besser, so dass sich die Standzeit des Kupplungssystems erhöht und die Wartungsintervalle verlängert werden können. Auch bei höheren dynamischen Anforderungen wie variablen Drehzahlen und häufigem Reversierbetrieb erweist sich
T-Pur als der bessere Werkstoff.

Das neue Material wird für die Standardzahnkränze der Rotec-Klauenkupplungen von Größe 14 bis Größe 90 verwendet. Je nach dem gewünschten Dämpfungsverhalten stehen verschiedene Härte- bzw. Elastizitätsgrade von 92 Sh-A bis 64 Sh-D zur Verfügung. Ab Größe 100 liefert KTR Doppelzahnelemente, die auch aus dem neuen Material hergestellt werden.

Metallbalgkupplung | Neuheiten, Einsatzfälle und Besonderheiten

Der Zahnkranzwerkstoff wurde unter realen Betriebsbedingungen in vielen gängigen Anwendungsfeldern getestet sowie überall dort, wo die bisher eingesetzten Standard-Elastomere nicht die erforderliche Dauerfestigkeit bzw. Temperaturbeständigkeit gewährleisten konnten. Mit dem neuen Elastomer wurde in der Praxis die gewünschte Lebensdauer erreicht. Auch Feldversuche bei Kunden bestätigten die Überlegenheit der T-Pur-Zahnkränze.

Elastomerkupplung mit Passfeder- und Vielkeilanbindung

14.12.2010 | Die Elastomerkupplung EK1 der Firma R+W ist jetzt in den Serien 2500, 4500 und 9500 für Drehmomente bis 25.000 Nm erhältlich. Für die neuen Serien wurde der Elastomerkranz segmentiert, was eine Erleichterung bei Montage der Kupplung  sowie Wartung zur Folge hat. Die Segmente gibt es in zwei Ausführungen, Shorehärte 98 Sh A, oder 64 Sh D, je nachdem ob bessere Dämpfungseigenschaften, oder ein höheres zu übertragenes Drehmoment gefordert sind.

Eine weitere Neuerung ist, dass die Anbindung an Wellen der Durchmesser 30 bis 170 mm neben der standardmäßigen Passfeder nun auch optional per Vielkeil möglich ist. Damit wird der Traganteil der Verbindung erhöht und das Material der Welle wie der Nabe gleichermaßen entlastet. Es steigt die Sicherheit. Die neuen Serien der EK1 ermöglichen eine wirtschaftliche Alternative für Anwendungen, in denen die Eigenschaften einer Elastomerkupplung bei sehr hohen Drehmomenten gefordert sind.

Linearantriebe

Archiv für Kugelgewindetriebe

Die aktuellen Kugelgewinde Innovationen finden Sie hier.

Kugelgewindetriebe 2019

Präzisions-Kugelgewindetriebe mit dreifach höherer Lebensdauer

25.09.2019 | NSK stellt eine neue Kugelgewindetrieb-Baureihe vor, die unter anderem bei hoher Beanspruchung eine rund dreimal längere Lebensdauer erreicht. Möglich wird das das durch eine spezielle Textur der Oberfläche, die für eine verbesserte Ölfilmbildung sorgt.

Als mechanische Komponenten unterliegt ein Kugelgewindetrieb dem Verschleiß. Zu den konstanten Entwicklungszielen der NSK-Forschung gehört es, die aus Gründen der Physik unumgängliche minimale Reibung der Spindeln immer weiter zu verringern und damit die Lebensdauer dieser Antriebselemente zu erhöhen. Hier gibt es einen deutlichen Erfolg zu verzeichnen, der jetzt zur Serienreife entwickelt wurde.

Am Anfang der Entwicklung stand die Tatsache, dass typische Schadensbilder an der Oberfläche der Gewindetriebe auf Mangelschmierung zurückzuführen sind. Die Mangelschmierung wiederum führt zu direktem Metall-Metall-Kontakt zwischen Spindel und Mutter. Üblicherweise sind die Spindeln von Präzisions-Kugelgewindetrieben geschliffen. Ihre Oberflächentextur stellt sich unter dem Mikroskop als streifenförmig dar. In diesen Mikrostreifen kann Öl gut ablaufen, was eine Ursache für punktuelle Mangelschmierung sein kann.

Auf der Basis dieser Erkenntnisse entwickelte der Hersteller eine neue Oberflächenbehandlung, die eine flächige Textur mit Mikrovertiefungen erzeugt. In diesen Vertiefungen können sich kleinste Ölvorrate absetzen und Mangelschmierung ebenso dauerhaft wie wirkungsvoll verhindern. Die Mutter bewegt sich somit konstant auf einem Ölfilm.

Diese Technologie verringert den Verschleiß eines Kugelgewindetriebs insbesondere bei langsamen und kurzen Hüben. Im Vergleich zu Standard-Kugelgewindetrieben wird dadurch die Lebensdauer um den Faktor Drei erhöht. Darüber hinaus reduziert die neue Oberflächentextur Break-away- und Stick-Slip-Effekte – auch bei kleinem Hub und langsamen Bewegungen.

Die neue Baureihe eignet sich z. B. für den Einsatz in Werkzeugmaschinen, die hochpräzise Bearbeitungsprozesse ausführen und mit denen Formen und Werkzeuge hergestellt werden. Ein weiteres Anwendungsbeispiel sind die Linearantriebe von Funkenerosionsanlagen. Auch für Schleifmaschinen und ähnlich herausfordernde Anwendungen eignet sich diese Reihe sehr gut.

Die Kugelgewindetriebe mit der neuer Oberflächentextur werden in Steigungen von 10 bis 50 zur Verfügung stehen – in Genauigkeiten von C5 und besser. Aktuell sind erste Muster bei den Anwendern im Einsatz. Im kommenden Jahr wird die Serienproduktion starten.

Maßgefertigte Kugelgewindetriebe und feststellbare Kugelrollen

14.08.2019 | Rodriguez präsentiert sein Kugelgewindetrieb-Portfolio mit hoher Präzision in metrischen und zölligen Abmessungen der gängigen Normen für die unterschiedlichsten Industriebereiche. Mit dem vielfältigen Kugelrollen Sortiment lässt sich zudem schweres Ladegut leicht, präzise und mit minimalem Aufwand bewegen. Neu im Portfolio ist eine Kugelrolle mit integrierter Klemmung.

Typische Anwendungen von Kugelgewindespindeln sind zum Beispiel Verstell-, Verfahr- und Klemmeinrichtungen in Produktions- und Werkzeugmaschinen. In Robotern, Medizintechnik oder Halbleiterproduktion eignen sich diese Linearantriebe bestens für dynamische Positionieraufgaben im Dauerbetrieb.

Für Kunden mit hohen Präzisionsanforderungen liefert der Lineartechnikspezialist geschliffene und gewirbelte Kugelgewindetriebe mit einer hohen Genauigkeit. In der eigenen leistungsstarken Produktion werden zudem gerollte Kugelgewindetriebe in applikationsspezifischen Ausführungen nach Maß zu wirtschaftlichen Konditionen gefertigt. Kurze Lieferzeiten sind selbst für nach Zeichnung angefertigte Gewindetriebe garantiert.

Kugelgewindetriebe mit hohen Tragzahlen für Schwerlast

Der Kugelgewindetrieb Baureihe HLB von Rodriguez bietet eine besonders hohe axiale Tragfähigkeit für Schwerlast. Geeignete Anwendungen für diese Art an Kugelgewindetrieben finden sich beispielsweise in Kunststoffspritzmaschinen, Stanzmaschinen, elektromechanischen Pressen oder Elektrohubzylindern.

„Die HLB-Kugelgewindetriebe sind wie herkömmliche Antriebe aufgebaut“, erläutert Jörg Schulden, Produktmanager Lineartechnik bei Rodriguez. „Sie unterscheiden sich jedoch durch ihre weiterentwickelte Muttern Technologie. Die Muttern gewährleisten eine hohe Tragfähigkeit von bis zu 4.800 kN statisch.“ Der HLB Kugelgewindetrieb hat zudem eine kompakte Kugelgewindemutter, entwickelt wenig Geräusche und bietet einen hohen Wirkungsgrad. Die exakten Abmessungen der HLB-Kugelgewindetriebe lassen sich flexibel an die Anwendung anpassen.

Den HLB Kugelgewindetrieb gibt es in metrischen und zölligen Abmessungen der gängigen Industrienormen. Kugelgewindemuttern werden in verschiedenen Bauformen angeboten. Rodriguez fertigt ihn in der eigenen Fertigung auch kundenspezifisch auf seinen hochmodernen Werkzeugmaschinen. Nach Zeichnung angefertigte Gewindetriebe liefert der Lineartechnikspezialist zu wirtschaftlichen Konditionen in kurzer Lieferzeit.

Die beweglichen Kugelrollen von Alwayse bieten sich als leichtes Förderelement vor allem in der Materialflusstechnik an. Insgesamt 146 verschiedene Varianten an Kugelrollen mit Tragkräften von 10 bis 5000 kg und Durchmesser der Kugeln zwischen 4,8 und 120 mm lösen nahezu jede Transportaufgabe. Neu im Portfolio sind Kugelrollen mit Klemmmöglichkeit. Die nur 25 mm hohen Komponenten lassen sich dank einer integrierten Klemmung an Ort und Stelle feststellen.

Kugelgewindetriebe mit gekühlter Mutter für Werkzeugmaschinen

12.08.2019 | Kammerer Gewindetechnik hat Kugelgewindetriebe mit gekühlter Mutter für den Einsatz in Werkzeugmaschinen entwickelt. Die gekühlte Mutter erlaubt eine einfachere Kühlung des Kugelgewindetriebs. Dies verbessert Genauigkeit und Lebensdauer der Gewindetriebe nachhaltig und ermöglicht höhere Geschwindigkeiten und Präzision bei den Werkzeugmaschinen.

Die Werkstoffauswahl der verbauten Bauteile wurde dabei mit Hinblick auf die thermischen Eigenschaften optimiert. Es wurde die thermosymmetrische Konstruktion der Bauteile sowie die thermische Entkopplung berücksichtigt. Die Kühlung der Achsen und Maschine ist variabel regelbar.

Die federverspannte Reckung der Kugelgewindetriebe und die Kühlbohrung in Spindel und Mutter minimiert die Verlagerung der Achsen. Die lineare Verschiebung der Achsen wird durch ein direktes Wegmesssystem kompensiert. Neben geringer Hitzebildung verzeichnen die Antriebe eine geringe Geräuschentwicklung. Das Antriebskonzept der angetriebenen gekühlten Mutter ermöglicht hohe Lineargeschwindigkeiten bei langem Nutzhub der Kugelgewindetriebe. In Verbindung mit einer großen Steigung lassen sich Geschwindigkeiten von über 120 m/min erreichen, unter idealen Voraussetzungen sind Drehzahlen bis 4000 min-1 möglich.

Deshalb können bei langen Verfahrwegen die Taktzeiten positiv beeinflusst werden. Das vorgespannte Spindelsystem bewirkt eine höhere Gesamtsteifigkeit des Antriebstrangs. Die biegekritische Drehzahl ist nicht begrenzt. Beschleunigungen der Spindeln von bis zu 30 m/s sind möglich. Dabei kann der Einsatz von Hybridlagern und Keramikkugeln bestehende Drehzahlgrenzwerte noch erhöhen. Kugelgewindetriebe mit gekühlter Mutter werden in Baugrößen von 16 mm bis 160 mm Durchmesser mit unterschiedlichen Steigungen angeboten.

Kundenspezifische Kugelrollspindeln für präzises Positionieren



03.06.2019 | Kugelrollspindeln sind seit Jahrzehnten das in Werkzeugmaschinen bevorzugt verbaute Maschinenelement, um Schlitten präzise und schnell zu bewegen. Doch wie jedes mechanische Element sind auch sie einem stetigen Verschleiß unterworfen. Müssen sie am Ende ihrer Lebensdauer getauscht werden, sorgen nicht selten lange Lieferzeiten für hohe Stillstandskosten der betroffenen Maschine. Dr. Tretter hat hierfür in sehr vielen Fällen die passende Lösung auf Lager.

Verschleißfreie Spindelmutter aus Kunststoff für Schwerlast

Werden neue CNC-Maschinen erworben, widmen sich die Entscheider in der Regel mit großer Hingabe der Maschinenausstattung. Während die Leistungskraft der zu erwerbenden Maschine im Zentrum des Interesses steht, wird sehr oft übersehen, dass diese nur eine bestimmte Zeit zur Verfügung steht. Der Grund liegt im Verschleiß mechanischer Teile im täglichen Einsatz, der sich beispielsweise in Maß-, Oberflächen- und Formabweichungen der Werkstücke bemerkbar macht.

Lebensdauerberechnung und Lieferzeiten

Im Fall der in Werkzeugmaschinen verbauten Kugelrollspindeln kann mittels ausgereifter Berechnungsprogramme deren Lebensdauer recht gut ermittelt werden. Diese Daten können die Grundlage für ein vorausschauendes Beschaffungsmanagement bilden, um rechtzeitig Ersatz für die an die Verschleißgrenze kommende Kugelrollspindel zu besorgen. Eine Hürde sind aber teilweise sehr lange Lieferzeiten, die zwischen vier Wochen und 12 Monaten liegen. Es ist daher keine schlechte Idee, beim Kauf einer neuen Maschine auch gleich einen Satz Kugelrollspindeln auf Lager zu legen, die im Service-Fall sofort zur Verfügung stehen.

Es sei denn, der Werkzeugmaschinen -Lieferant verfügt über ein gut bestücktes Lager und garantiert die Lieferfähigkeit der Kugelrollspindel auch noch nach vielen Jahren. Kommt er allerdings in wirtschaftliche Schwierigkeiten oder es gibt noch andere Gründe, teure Stillstandzeiten der Maschine zu vermeiden. Bei den Experten von Dr. Tretter ist man dann in Sachen Kugelrollspindeln in guten Händen. Dank eines großen Lagers ist das Unternehmen in vielen Fällen in der Lage, ohne große Wartezeit die passende Kugelrollspindel zu liefern.

Fertige Kugelrollspindeln und Meterware

Damit dies klappt, werden nicht ausschließlich fertige Kugelrollspindeln vorgehalten. Gerollte Spindeln werden etwa aus Meterware produziert und mit lagerhaltigen Muttern ergänzt. Gewirbelte Spindeln werden nach Zeichnung individuell gefertigt, während geschliffene Spindeln in vielen Typenausführungen sogar ab Lager zur Verfügung stehen.

Diese Vorgehensweise ist gerade für Sondermaschinenbauer interessant, da dadurch Maschinen fernab jeden maßlichen Zwangs realisierbar sind. Zudem kann die entsprechende Spindel passgenau hinsichtlich des Einsatzzweckes gewählt werden. Beispielsweise empfehlen sich gerollte Kugelrollspindeln immer dann, wenn es nicht um das Positionieren mit allerhöchster Genauigkeit geht.

Dies ist beispielsweise in der Logistik der Fall. Die von gerollten Kugelrollspindeln erreichbare Genauigkeit von 52 µm auf 300 mm ist für die hier eingesetzten Handling-Automaten völlig ausreichend. Das noch vorhandene Spiel verschwindet zudem komplett, wenn Lasten senkrecht bewegt werden. Übrigens werden gerollte Kugelrollspindeln kalt verformt. Deshalb weisen sie keine unterbrochenen Fasern auf und verfügen über eine sehr widerstandsfeste Oberflächenstruktur.

Gewirbelt, gerollt oder geschliffen ausgeführt

Gewirbelte Kugelrollspindeln sind eine gegenüber den gerollten Ausführungen höherwertigere Variante. Sie werden gezielt dort eingesetzt, wo teure, geschliffene Kugelrollspindeln unwirtschaftlich wären. Mit einer Genauigkeit von 23 µm auf 300 mm sind sie deutlich präziser als gerollte Kugelrollspindeln und eignen sich daher für Anwendungen, wo diese Genauigkeit nötig ist.

Reicht selbst eine derartige Genauigkeit nicht mehr aus, sind geschliffene Kugelrollspindeln die richtige Wahl. Diese verfügen über eine Genauigkeit von 12 µm auf 300 mm, was sie für den Einsatz in hochpräzisen Werkzeugmaschinen prädestiniert.

Die Laufbahn für die Kugeln ist induktiv auf 60 bis 64 HRC gehärtet, der Kern hingegen weich, sodass die Kugelrollspindel sich elastisch verhält und doch über einen hohen Verschleißwiderstand verfügt.

Damit die hohen Ansprüche der Werkzeugmaschinenhersteller befriedigt werden können, muss eine Kugelrollspindel absolut spielfrei laufen. Erreicht wird dies beispielsweise durch Vorspannung mithilfe einer Doppelmutter. Steht wenig Bauraum zur Verfügung, so kann Spielfreiheit auch durch die Verwendung exakt zueinander passender Kugeln erreicht werden.

Auf das µ genaue Kugeln

Der besondere Trick besteht darin, den Durchmesser jeder produzierten Kugel einzeln auf das tausendstel Millimeter genau zu vermessen und exakt gleiche Kugeln in Sätzen zusammenzustellen. Aus diesen Sätzen werden dann diejenigen Kugeln zusammengestellt, die ein Spiel von genau 0 mm oder eine Vorspannung ergeben. Alternativ wäre es möglich, Kugeln ohne Berücksichtigung ihres präzisen Durchmessers einzufüllen und anschließend das Restspiel zu ermitteln. Zu deren Eliminierung ist anschließend eine Kugel gegen eine andere auszutauschen, die einen um das Spiel größeren Durchmesser hat.

Die eingefüllten Kugeln laufen im verbauten Zustand in einem Kreislauf innerhalb der Kugelrollmutter, weshalb der Lauf sehr leichtgängig ist und der Verschleiß sich auf alle Kugeln verteilt. Interessant sind die verschiedenen Möglichkeiten, wie die Kugeln im Kreislauf bewegt werden.

Beim sogenannten Umlenkstücksystem verläuft ein Kugelumlauf über einen ganzen Gewindegang. Am Ende angekommen, werden die Kugeln durch ein Umlenkstück zum Anfang des Ganges zurückbefördert. Beim Umlenkrohrsystem erfolgt diese Zurückbeförderung über ein Umlenkrohr, während beim Endkappenumlenksystem Rückführbohrungen in einer Endkappe dafür verantwortlich sind.

Expertenwissen und worauf man achten muss

Tretter UmlenkstueckAbhängig von der zu bewegenden Last, dessen Beschleunigung und der gewünschten Lebensdauer ist es den Experten von Dr. Tretter möglich, anhand von Berechnungsprogrammen die notwendige Größe der zu den Anforderungen passenden Kugelrollspindel zu berechnen. Zudem helfen sie bei der Auswahl des stimmigen Kugelgewindetriebs, indem sie die Positioniergenauigkeit, die maximale Verfahrgeschwindigkeit und die gewünschte Lebensdauer erfragen.

Die Fachberater geben auch Tipps, aus welchen Werkstoffen die Kugelrollspindel bestehen muss, damit sie im eingesetzten Umfeld problemlos funktioniert. So ist beispielsweise im Lebensmittelbereich ein Korrosionsschutz zwingend nötig, während in der Vakuum- und Reinraumtechnik keine Kunststoffe verwendet werden dürfen, um eine Partikelabgabe zu verhindern.

Die Montage einer Kugelrollspindel sollten nur speziell geschulte Fachleute vornehmen, da Kugelrollspindeln absolute Präzisionsteile sind, die eine falsche Handhabung übelnehmen. Beispielsweise kann bereits das einmalige Fallenlassen der Kugelrollspindel diese unbrauchbar machen. Keinesfalls sollte zur Montage die Mutter abgenommen werden, da dadurch Kugeln aus ihren Umlaufbahnen herausgeraten können und deshalb die Kugelrollspindel wieder zur Montage ins Werk zurückgebracht werden muss.

Linearlager für Rundwellen und schnelle Bewegungen

Konstrukteure von Maschinen müssen darauf achten, dass die Kugelrollspindel nur Axialkräfte aufnimmt. Eeine Kugelrollspindel darf nicht als Führung für den Tisch dienen. Zur Drehmomentübertragung ist eine Kupplung vorzusehen, um Biegemomente zu vermeiden.

Maschinenbediener müssen zudem darauf achten, dass die Spindel regelmäßig abgeschmiert wird. Unter gewöhnlichen Bedingungen genügt es, das Fett einmal jährlich zu prüfen beziehungsweise nachzufüllen. Sollte es sich um einen wartungsfreien Kugelgewindetrieb handeln, so kann dies selbstverständlich entfallen.

Archiv Kugelgewindetrieb Neuheiten 2018 bis 2016

Individuelle Kugelgewindetriebe für jede Bewegung


17.06.2018 | Linearführungen und Linearantriebe werden zum Beispiel in Maschinen und Anlagen für Be- und Entladevorgänge oder Pick-and-place-Verfahren verbaut. So vielfältig wie die Einsatzbereiche sind auch die Bewegungsabläufe – deshalb erfordern sie individuelle, auf die Anwendung zugeschnittene Lösungen. Oft kommen dabei die bewährten Kugelgewindetriebe aus dem Sortiment von Rodriguez zum Einsatz.

Das breit gefächerte Lineartechnik Angebot von Rodriguez umfasst unter anderem Rund- und Profilschienenführungen, Elektrohubzylinder, Kugelrollen und Kugelgewindetriebe. Letztere sind seit jeher ein wichtiger Bestandteil des Sortiments: Sie dienen der Umsetzung einer Dreh- in eine Längsbewegung. Herkömmliche Trapezgewindetriebe bestehen aus einer Gewindespindel und einer Gewindemutter, die Kräfte werden über die Gewindeflanken der beiden Komponenten übertragen (Gleitreibung).

Was Kugelgewindetriebe können

Zur Minimierung der Gleitreibung werden Gewindespindeln und Gewindemuttern oft aus unterschiedlichen Materialien gefertigt. Bei Kugelgewindetrieben hingegen übernehmen Wälzkörper in Form von Kugeln die Verbindung zwischen Mutter und Gewindespindel. Diese übertragen auch die Kraft zwischen Mutter und Spindel. Wegen der Rollreibung wird ergibt sich ein günstigerer Reibungskoeffizient, was sich wiederum in einem höheren Wirkungsgrad und niedrigeren Antriebsmoment und einer höheren Lebensdauer auswirkt.

Auch die Wärmeentwicklung ist wesentlich geringer, was entsprechend höhere Verfahrgeschwindigkeiten ermöglicht. Daher werden Kugelgewindetriebe typischerweise für dynamische Positionieraufgaben im Dauerbetrieb eingesetzt, zum Beispiel in Verstell-, Verfahr- und Klemmeinrichtungen in Produktions- und Werkzeugmaschinen, aber auch in Roboteranwendungen und der Medizintechnik oder der Halbleiterproduktion.

In vielen industriellen Anwendungen sind herkömmliche Kugelgewindetriebe allerdings nicht schnell genug, weil insbesondere bei sehr langen Kugelgewindespindeln schnell die kritische Drehzahl erreicht wird. Angetriebene Kugelgewindemuttern können hier Abhilfe schaffen. Die Kombination aus angepasster Kugelgewindemutter, Axial-Schrägkugellager und Präzisionsnutmutter ergibt eine leistungsfähige, Zahnriemen getriebene Einheit, die auch bei hohen Geschwindigkeiten optimale Ergebnisse liefert. Ein entsprechendes Antriebsrad integriert der Lineartechnik-Spezialist auf Kundenwunsch.

Rodriguez liefert Kugelgewindetriebe in metrischen und zölligen Abmessungen der gängigen Industrienormen für die unterschiedlichsten Industriebereiche. Kugelgewindemuttern stehen in verschiedenen Bauformen zur Verfügung. In der eigenen Produktion, die mit diversen hochmodernen Fräs- und Drehmaschinen sowie leistungsstarken Bearbeitungszentren ausgestattet ist, fertigt Rodriguez zudem applikationsspezifische Ausführungen nach Maß zu wirtschaftlichen Konditionen und mit kurzen Lieferzeiten – selbst für jene, die nach Zeichnung angefertigt werden.

Zudem entwickelt der Bereich Value Added Products (VAP) auf Basis von Kugelgewindetrieben kundenspezifische Lösungen. Die maßgeschneiderten Baugruppen können die durch die Anwendung definierten mechanischen und steuerungstechnischen Rahmenbedingungen auf ganzer Linie erfüllen. Der Hersteller übernimmt die Auswahl der geeigneten Lineartechnik aus dem breitgefächerten Sortiment sowie die Konstruktion der Baugruppe. Somit ist gewährleistet, dass die Lösungen auch wirklich sämtliche Anforderungen des Kunden erfüllen.

Einsatzbeispiele aus Montage und Fertigung

Kundenspezifische Systemlösungen auf Basis von Kugelgewindetrieben kommen häufig in Pick-and-place-Anwendungen, in der Halbleiterindustrie oder in Verpackungsmaschinen zum Einsatz. Sie überzeugen aber auch in anderen Branchen:

So konzipierte Rodriguez zum Beispiel ein hochgenau produziertes Schweißgestell inkl. mechanischen Umbauteilen, das beim Bedrucken von keramischen Oberflächen eingesetzt wird. Verbaut werden hier unter anderem Kugelgewindetriebe und Kugelumlaufführungen. Die Eschweiler Antriebsspezialisten übernahmen die Entwicklung, Herstellung und Montage von Fertigungsteilen und Antriebskomponenten. Das Ergebnis: Eine ausgeklügelte Systemlösung aus dem Bereich der Lineartechnik, die zu einem optimalen Druckergebnis maßgeblich beiträgt.

Aber auch bei der Montage von Flugzeugteilen kommen erfolgreich Maßanfertigungen zum Einsatz, die keinem gängigen Standard entsprechen. Mithilfe von in den Boden der Produktionshalle eingelassenen und speziell zu diesem Zweck entwickelten Kreuztischen werden die zu montierenden Teile millimetergenau zueinander positioniert.

Die Lösung zeichnet sich neben einer hohen Tragfähigkeit auch durch die besonders niedrige Bauhöhe von maximal 140 mm und durch hohe Präzision bei der Rückstellung auf Nullposition mittels Federkraft (±0,5 mm) aus. Neben verschiedenen Stahlumbauteilen kamen in den Baugruppen Profilschienenführungen sowie antriebsseitig eine Kombination aus Kugelgewindetrieben und Federn zum Einsatz.

Kugelgewindetrieb mit angetriebener Mutter für Werkzeugmaschinen

20.07.2017 | Kugelgewindetriebe sorgen in Werkzeugmaschinen für das Verfahren der Linearachsen. Dabei müssen die Komponenten eigentlich konträre Anforderungen erfüllen, was Merkmale wie Drehzahlbereich und Präzision, oder Leistungsvermögen und Zuverlässigkeit betrifft. Denn hohe Beschleunigungen und Geschwindigkeiten bei gleichzeitig hoher Lebensdauer und Zuverlässigkeit widersprechen sich eigentlich. Kammerer vereint mit seinen Kugelgewindetrieben die gegensätzlichen Anforderungen.

Insbesondere für lange Achsen wie in Portalfräsmaschinen sind Kugelgewindetriebe mit rotierender Mutter ideal, da dieses Antriebskonzept hohe Lineargeschwindigkeiten bei langem Nutzhub ermöglicht. Bei einer Geschwindigkeit von 50 m/min ist die Geräuschbildung verglichen mit anderen Lösungen viel niedriger. Das Fertigungsverfahren des Hartschälens von Kugelgewindetrieben führt nachweislich zu einer verringerten Geräuschbildung im Betrieb. Auch die Hitzeentwicklung wird reduziert, da sich eine Spindelkühlung bei stehender Spindel einfacher realisieren und das stehende Muttergehäuse sich einfach kühlen lassen.

Das angetriebene Mutterkonzept hat weitere Vorteile. Mit der angetriebenen Mutter lassen sich in Verbindung mit einer großen Steigung Geschwindigkeiten über 120 m/min erreichen. Unter idealen Voraussetzungen sind Drehzahlen bis 4000 min-1 möglich. Deshalb können bei langen Wegen die Taktzeiten positiv beeinflusst werden. Die höhere Dynamik bewirkt eine Steigerung der Produktivität. Das vorgespannte Spindelsystem sorgt für eine höhere Gesamtsteifigkeit des Antriebstrangs. Die biegekritische Drehzahl ist nicht begrenzt und Beschleunigungen der Spindeln von bis zu 30 m/s² sind möglich.

Bestehende Drehzahlgrenzwerte lassen sich durch den Einsatz von Hybridlagern und Keramikkugeln erhöhen. Das Antriebskonzept lässt sich als Einmassenschwinger modellieren und somit gut regeln. Bei großen zu bewegenden Massen hat dieses Antriebskonzept ein besseres dynamisches Verhalten. Durch eine federverspannte Spindel kann die Längendehnung, die durch die Temperaturänderung bewirkt wird, ohne Verlust der Spindelreckung kompensiert werden.

Lebensdauer bei Kugelgewindetrieb um 80 Prozent gesteigert


12.12.2016 | Eine um bis zu 80 % erhöhte Lebensdauer der Kugelgewindetriebe hat Bosch Rexroth durch kontinuierlich verbesserte Produktionsprozesse erreicht. Bei gleichen Leistungsanforderungen können Konstrukteure dadurch alternativ kleinere Baugrößen nutzen. Gleichzeitig verkürzt der Hersteller durch eine Digitalisierung der Engineering- und Bestellprozesse sowie optimierte Logistikprozesse die Lieferzeiten für maßgeschneiderte Gewindetriebe.

Dabei setzt man auf das kaltumformende Rollverfahren für die Spindelfertigung. Parallel hat der Hersteller auch die Fertigungsverfahren bei der Mutternherstellung weiter entwickelt. Diese Verbesserungen sowohl bei der Spindel-, als auch Muttern-Herstellung steigern die dynamischen Tragzahlen in den Genauigkeitsklassen T3 und T5 um 20 %. Die dynamische Tragzahl ist eine entscheidende Kenngröße für die Auslegung der Baugröße und die Lebensdauer von Kugelgewindetrieben.

Umfangreiche Belastungs- und Lebensdauertests unter verschiedensten Einsatzszenarien validieren die Steigerung der Lebensdauer. Die Tragzahlsteigerung führt außerdem direkt zu einer Erhöhung der Leistungsdichte. Die Kugelgewindetriebe liefert das Unternehmen beispielsweise in Europa innerhalb von drei bis fünf Werktagen aus, teilweise sogar innerhalb von 24 Stunden. Der gesamte Engineering- und Bestellprozess wurde durchgängig digitalisiert. Über das Berechnungstool Linear Motion Designer (LMD) ermitteln Konstrukteure ihre passenden Antriebe.

Kugelgewindetrieb 2014 bis 2010

Gerollt, gewirbelt oder geschliffen Kugel- und Trapezgewindetriebe

04.12.2014 | Kugelgewindetriebe eignen sich für dynamische Positionieraufgaben im Dauerbetrieb, Trapezgewindetriebe dagegen für langsame Transportaufgaben und Spannungsaufgaben mit kurzer Einschaltdauer. Das Portfolio von Rodriguez umfasst sowohl Standard- als auch Sonderausführungen der Gewindespindeln für jede denkbare Positionieraufgabe. Auf Wunsch werden auch einbaufertige Baugruppen auf Gewindespindelbasis gefertigt.

Dank ihrer speziellen Konstruktion mit Kugeln als Wälzkörpern besitzen diese Gewindetriebe einen sehr hohen Wirkungsgrad und eignen sich daher sehr gut für dynamische Positionieraufgaben im Dauerbetrieb. Ein typisches Anwendungsbeispiel ist die exakte Positionierung des Holzblocks auf der Schälachse einer Rundschälmaschine. Hierbei werden beispielsweise Kugelgewindetriebe der Größe 50 x 10 mit der Genauigkeitsklasse 5 eingesetzt. Sie lassen eine Steigungsabweichung von maximal 23 µm auf 300 mm zu.

Je nach Applikationsanforderung liefert der Hersteller Kugelgewindetriebe mit Einzel-, Doppel- und Sondermuttern in den verschiedensten Ausführungen – mit oder ohne Vorspannung, ein- oder mehrgängig. In der eigenen Produktion werden applikationsspezifische Ausführungen nach Maß mit kurzen Lieferzeiten selbst für zeichnungsgebunden angefertigte Antriebe gefertigt. Insbesondere die gängigen Größen der gerollten Gewindetriebe in den Genauigkeitsklassen C9 und C7 mit montierter Flanscheinzelmutter nach DIN sind kurzfristig verfügbar.

In vielen industriellen Anwendungen bildet die Geschwindigkeit eine Hürde für herkömmliche Kugelgewindetriebe. Je länger die Kugelgewindespindel, desto höher das Risiko, dass die gewünschte Geschwindigkeit aufgrund der Limitierung durch die kritische Drehzahl der Spindel nicht erreicht wird. Die Kugelgewindetriebe-Kombination mit angetriebener Kugelgewindemutter, Axial-Schrägkugellager und Präzisionsnutmutter ergibt eine leistungsfähige, zahnriemengetriebene Einheit, die auch bei hohen Geschwindigkeiten optimale Ergebnisse liefert. Auf Wunsch kann zusätzlich ein entsprechendes Antriebsrad integriert werden.

Trapezgewindetriebe für Spannungsaufgaben und langsame Transporte arbeiten mit Gleitreibung, die geringer ist als bei Standard-ISO-Gewinden. Sie eignen sich für Aufgaben ohne große Anforderungen an die Positioniergenauigkeit und spielen ihren Vorteil der Selbsthemmung vor allem bei Einsätzen als Z-Achse aus. Ihr Wirkungsgrad ist allerdings aufgrund der dauerhaften Reibungsverluste niedriger als der von Kugelgewindetrieben, ebenso die Vorschubgeschwindigkeit. Daher werden Trapezgewinde vor allem für langsame Transporte oder Spannungsaufgaben bei niedriger Einschaltdauer verwendet. Typische Anwendungen sind der Einsatz als Antriebselement in Fräs- und Drehmaschinen, in spielfreien Positioniersystemen, automatischen Hubpressen und sonstigen Hubmechanismen beispielsweise in der Lebensmittelindustrie.

Kugelgewindetriebe für hohe Drehzahlen und Positioniergenauigkeit

Kammerer Kugelgewindetrieb Rueckfuehrung18.08.2011 | Kammerer Gewindetechnik stellt eine komplette Reihe an Kugelgewindetrieben vor. Diese zeichnet sich durch hohe Positioniergenauigkeit aus und eignet sich für hohe Drehzahlen.

Von Miniatur Kugelgewindegetrieben über welche für Linearachsen, Spindeln mit großen Steigungen bis zu Gewindetrieben mit großen Kugeln für Schwerlasten finden die in Produkte Einsatz in allgemeinen und Werkzeugmaschinenbau, Handhabungsautomation und Robotik, Feinwerktechnik und Medizintechnik sowie im Fahrzeug- und Flugzeugbau.

Ein neues Kugelumlenksystem gewährleistet durch einen optimierten Reibwert größere Laufruhe auch bei hohen Drehzahlen.

Für hohe Geschwindigkeiten bei langem Nutzhub gibt es Bauteile mit angetriebener Kugelumlaufmutter. Die Gewindetriebe werden in den Genauigkeitsklassen IT3, IT5, IT7 und IT10 nach DIN 69051 angeboten.

Sie werden in feinstgeschälter und geschliffener Ausführung mit Durchmessern von 4 bis 160 mm hergestellt. Je nach Fertigungsverfahren können die Spindeln bis zu einer Länge von 8 m aus einem Stück hergestellt werden; auf Anfrage auch bis zu 15 m und auch weitere Sonderausführungen lassen sich realisieren.

Rückführsystem für Kugelgewindetriebe in Werkzeugmaschinen

Kammerer Kugelgewindetrieb12.07.2011 | Kammerer Gewindetechnik präsentiert ein neuartiges Rückführungsprinzip für Hochleistungskugelgewindetriebe in Werkzeugmaschinen (WZM). Das Rückführsystem der Kugel reduziert die Geräuschentwicklung und die interne Reibung in der Kugelkette des Gewindetriebes. Es wird im Rahmen eines Forschungskooperationsprojekts entwickelt, an dem auch das Institut für Produktionstechnik des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) beteiligt ist. Ziel des Projektes ist der Aufbau von Systemkomponenten für den WZM-Bau.

Als weiterer Kooperationspartner entwickelt das Unternehmen E. Reitz Natursteintechnik einen neuartigen, zementgebundenen Beton (UHPC) als Werkstoff zur Herstellung des Maschinenbettes, auf das der Kugelgewindetrieb montiert ist. Das Zusammenwirken von Kugelgewindetrieb und Maschinenbett hinsichtlich Dämpfung, Steifigkeit, Temperaturgang und weiteren Parametern wird derzeit am KIT erforscht. Die Referenz bildet ein herkömmliches, als Stahlschweißkonstruktion ausgeführtes Maschinenbett, welches in gleicher Dimension zum Vergleich zur Verfügung steht.

„Mit der Verbindung Maschinenbett und Antriebstechnik aus einer Hand wollen wir den Anspruch einiger Maschinenhersteller erfüllen, die nach einem Komplettsystem verlangen“, erklärt Peter Kammerer, technischer Geschäftführer des Hornberger Gewindetechnikspezialisten. „Die Diskussionen in der Antriebstechnik zeigen, dass nach wie vor Entwicklungspotentiale für Kugelgewindetriebe vorhanden sind und auch wahrgenommen werden müssen, um den Kugelgewindetrieb als Antriebselement zu stärken. Denn trotz alternativer Antriebstechnik wird der Kugelgewindetrieb weiterhin als das wichtigste Antriebselement in WZM angesehen.“

Gerollte Kugelgewindetriebe für Strickmaschinen

Kugelgewindetrieb Eichenberger07.09.2010 | Eichenberger stellt Nischenprodukte her: In der Schweiz ist EAG der einzige Hersteller von gerollten Kugelgewindetrieben, weltweit einer der wenigen Produzenten von Steilgewindespindeln. Seit Jahrzehnten hat sich die Technologie von Eichenberger im Seilbahnbau bewährt: das Rollen der Gewinde der Aufhängbolzen für tausende von Seilbahngondeln. Diese Technik hält nun auch im Bereich des «normalen» Kugelgewindetriebes Einzug wie das Beispiel Hightech-Strickmaschinen zeigt:

Im Gegensatz zum Handsticken werden bei der Stickmaschine nicht die Nadeln, sondern die ganze Stoffbahn verfahren. Der Grund: Um den gespannten Stoff in der X- und  Y-Achse zu verschieben braucht es nur eine Bewegung. Wollte man tausende von Sticknadeln steuern, wären dazu tausende von Verstellantrieben nötig. Konkret heisst das, die Stoffbahn wird mit hoher Geschwindigkeit und Präzision hin und her sowie auf und ab bewegt. Bei der 1-Stock–Stickmaschine «Epoca 04» ergeben diese sogenannten Gatterbewegungen, die für die Stoffpositionierung verantwortlich sind, höchste Stickqualität.

Für den Antrieb sprachen die Faktoren Genauigkeit, Einfachheit sowie Kosten und Robustheit für einen Kugelgewindetrieb (KGT), vor allem für den vertikalen Verfahrweg. Aus diesen Gründen wurde der Kugelgewindetrieb (KGT 25 x 25) mit vier Kugelrückführungen gewählt. Der Einbau der Spindel ist einfach: Das Getriebe ist im Mutternkörper integriert. Das Umsetzen der Dreh- in eine Längsbewegung erfolgt genau und spielfrei.

Problematik Spiel in der Strickmaschine

Doch ein «gewöhnlicher» KGT von über 2 m Länge würde die geforderte Spielfreiheit nicht erreichen. Denn die Mutter hat immer ein gewisses Spiel, so will es die Physik. In den meisten Anwendungen ist dies unerheblich. In speziellen Fällen wirkt sich dieses Spiel aber verheerend aus. So auch in der Stickmaschine: Zum Verschieben der Stoffbahn fährt die Spindelmutter hoch – doch etwas zuviel, die Steuerung „sagt“: zwei Mikro-Teilschritte zurück. War zuviel «Spiel im Spiel», gehen die Rückschritte ins Leere. Die Folge ist ein unbrauchbares Muster. Besonders würde dies beim Umkehren der Bewegungsrichtung ins Gewicht fallen. Treten dazu beim Verfahren der Mutter in der Y-Achse Beschleunigungen von über 1 g auf, flattert die Mutter auf der Spindel.

Intelligente CNC Steuerung für neue + alte Werkzeugmaschinen

Um dieses Spiel aufzuheben hat man nicht auf das übliche System mit zwei gegeneinander verspannten Muttern zurückgegriffen, sondern setzt eine Sonderkonstruktion ein: Eine Einzelmutter, die eine sehr kurze Bauweise mit hoher Steifigkeit vereint. Die Vorspannung wird dabei über ein spezielles Gewindeprofil auf gotischer Basis an der Spindel erzeugt.

Motoren

Archiv für Schrittmotoren

Die aktuellen Schrittmotor Innovationen finden Sie hier.

Einheitliche Kommunikation mit Gateway für Schrittmotorantriebe

30.12.2012 | Koco Motion präsentiert auf den Herbstmessen Motek und SPS/IPC/Drives eine weitere Neuheit für seine integrierten Schrittmotorantriebe „MDrive“ sowie die Schrittmotor Steuerungen „Mforce“  mit serieller RS485/422-Schnittstelle und ASCII-Befehlssatz: Mit dem neuen Ethernet Gateway lassen sich diese nun in Ethernet basierte Bus- und Feldbussysteme einbinden.

Gateways dienen generell der Übersetzung und Anbindung von vorhandenen Schnittstellen-Protokollen zu anderen Schnittstellen und Feldbus Systemen. Der Anwender wählt beim Einsatz des ODVA (Open Devicenet Vendor Accociation) konformen Ethernet-Gateways über die RJ45-Port-Einstellungen aus, auf welches Ethernet-Protokoll der Mcode genannte ASCII-Befehlssatz der RS485/422-Schnittstelle umgesetzt werden soll. Zur Auswahl stehen dabei die Protokolle Mcode over Ethernet, Modbus TCP oder Ethernet/IP.

Mit dem Gateway lassen sich jetzt eine Vielzahl von Steuerungen und integrierten Schrittmotoren in Anwendungen mit Ethernet basierten Netzwerken einbauen. Das ermöglicht eine durchgängige und einheitliche Kommunikation in den verschiedensten Antriebsaufgaben einer Maschine.

BLDC Motor für hohe aufruhe und lange Laufzeit

Die integrierten Schrittmotorantriebe Mdrive Plus und Mdrive Hybrid in der Motorgröße Nema 23 sind in der programmierbaren Ausführung Motion Control mit einer Ethernet/IP Schnittstelle ausgestattet. An den Mdrive-Antrieben werden über ein Konfigurationsprogramm die IP-Adresse sowie die verschiedenen Parameter und Objekte zur Kommunikation eingestellt. Danach lassen sie sich problemlos in die entsprechenden Ethernet/IP-Netzwerke zusammen mit anderen Geräten und Komponenten einbinden.

Die Schnittstelle Modbus TCP in den Schrittmotorantrieben Mdrive Plus und Mdrive Hybrid in der Motorgröße Nema 23 steht ebenfalls in der programmierbaren Ausführung Motion Control zur Verfügung. Dank des einfachen und bewährten Modbus RTU-Protokolls lassen sich die Mdrive-Antriebe an entsprechende Steuerungen oder IPC problemlos einbinden.

Diese integrierten Schrittmotorantriebe eignen sich für eine Vielzahl von Positionieranwendungen beispielsweise in Automatisierungstechnik, Messtechnik oder Medizintechnik. Dabei lassen sie sich sehr einfach und schnell in die Anwendung integrieren.

Schrittmotorsteuerung für Transport- oder Bandantriebe

04.12.2012 | Koco Motion präsentiert seine neue Schrittmotorsteuerung DM805-AI mit Analog-Drehzahleingang bis 5 A Nennstrom. Sie wurde für Anwendungen wie Transport- und Bandantriebe konzipiert, in denen Schrittmotoren verschiedene Drehzahlen bis zu einer maximalen Drehzahl von 25 s-1 exakt fahren müssen, ohne dabei von einem externen Taktgenerator angesteuert zu werden.

Versorgungsspannungen bis zu 80 V und einstellbare Phasen Nennströme bis zu 5 A ermöglichen den Einsatz von Schrittmotoren mit einer Flanschgröße bis zu 86 x 86 mm Nema 34 und mit Drehmomenten von mehr als 10 Nm.

Die Mikroschritt Auflösungen, der Motorstrom und die verschiedenen Betriebsarten lassen sich über DIP-Schalter auswählen. Selbst bei einer Einstellung für geringe Mikroschritt Auflösungen werden bis zu 512 Mikroschritte gefahren. Dadurch werden sehr gute Laufeigenschaften erreicht und besonders bei langsamen Drehzahlen als Direktantrieb ohne Getriebe ein sehr guter Gleichlauf.

In den Betriebsarten lassen sich neben dem klassischen Takt-/Richtungs-Betrieb zwei verschiedene Drehzahlen und die Beschleunigungsrampe, sprich das Hochlaufen des Motors auf die eingestellte Drehzahl, einstellen. Die beiden Drehzahlen werden dann über entsprechende Eingänge ausgewählt und angefahren. Zudem lässt sich über ein Potentiometer beziehungsweise eine externe Analogspannung von 0...5 V DC eine Drehzahlreferenz erzeugen, mit der die Motordrehzahl stufenlos eingestellt werden kann. Je nach Modus dreht er entweder nur mit den beiden voreingestellten Drehzahlen über die Schalter bzw. digitalen Eingänge oder stufenlos einstellbar über den Analogeingang.

Eine noch umfangreichere Parametrierung mit sehr weit gehenden Tuningfunktionen wie Resonanzunterdrückung und Offseteinstellungen gestattet die serielle Schnittstelle RS232, wenn sie über die Software "ProTuner" konfiguriert wird. Die Schrittmotorsteuerung DM805-AI gibt es bereits in kleinen Stückzahlen ab Lager.

Chip verhindert Blockieren des Motors – Statement

11.10.2011 | Koco Motion stellt auf der diesjährigen Motek u. a. den Mdrive-hybrid Schrittmotor vor, der sich Dank eines Chips wie ein bürstenloser Gleichstrommotor verhält. Gerhard Kocherscheidt, Geschäftsführer, Koco Motion GmbH, Dauchingen präsentiert dieses und weitere Highlights der Messe.



Integrierte Schrittmotorantriebe mit Modbus TCP

12.10.2011 | Koco Motion präsentiert Neuheiten aus seinem Portfolio hochintegrierter elektrischer Antriebe und Motion Control-Produkte. Ein Highlight ist die neue Schnittstelle Modbus TCP in den bewährten integrierten Schrittmotorantrieben "Mdrive Plus" und "Mdrive Hybrid". Sie steht in der programmierbaren Ausführung Motion Control zur Verfügung und verspricht ein Geheimtipp zu werden.

Modbus TCP hat sich neben Profinet IO, Ethernet/IP, Ethercat und Powerlink als Industriestandard für die industrielle Kommunikation etabliert. Basierend auf der Ethernet TCP/IP-Datenübertragung wird Modbus TCP zunehmend gefragter unter den Industrial-Ethernet-Netzwerken. Diese Entwicklung basiert auf dem einfachen und bewährten Modbus RTU-Protokoll, mit dem sich die Mdrive-Antriebe an entsprechende Steuerungen oder IPC problemlos einbinden lassen.


Die integrierte hochauflösende Mikroschrittansteuerung mit bis zu 51.200 Mikroschritten pro Umdrehung ermöglicht sehr präzise Bewegungen und Positionierungen. Externe Sensoren, Endlagenschalter etc. können direkt an die ebenfalls integrierten Ein-/Ausgänge angeschlossen werden.

Die patentierte Closed-Loop-Steuerung Hybrid-Motion-Control (HMI) verhindert in den Mdrive Hybrid-Antrieben das für Stepper Motoren typische „Außer-Tritt-Fallen“. Bei Überlast regelt die HMI mit Hilfe des integrierten Encoders die Drehzahl gegebenenfalls bis zum Stillstand herunter. Der Motor verhält sich somit wie ein DC-Servo-Antrieb und muss deswegen nicht mehr entsprechend überdimensioniert werden. In der Motorflanschgröße Nema 23 (56 x 56 mm) stehen jeweils vier Motorlängen zur Verfügung. Das  maximale Drehmoment beträgt 2 Nm. Zudem gibt es eine Version als Linearaktuator mit Trapezgewindespindel.

Sensorik schützt WKA Rotor Blatt vor Eis und Schäden

Diese integrierten Schrittmotorantriebe eignen sich für eine Vielzahl von Positionieranwendungen beispielsweise in Automatisierungstechnik, Messtechnik oder Medizintechnik. Dabei lassen sie sich sehr einfach und schnell in die Anwendung integrieren.

Archiv für Servomotoren

Die aktuellen Servomotor Innovationen finden Sie hier. 

Servomotoren 2019 bis 2017

Kurzer BLDC Servomotor mit 16 mm Durchmesser

02.05.2019 | Der bürstenlose DC-Servomotor 1645 … BHS von Faulhaber bietet extrem kurze Reaktionszeit, hohe Drehzahl und große zulässige radiale Last. Er erweitert die BHx-Serie mit 16 mm Durchmesser um eine noch kompaktere Variante, die nur 45 mm lang ist. Außerdem verursacht dieser äußerst leistungsstarke BLDC-Motor nur eine geringe Vibration und Wärmeentwicklung. Damit eignet er sich für Anwendungen mit hohem Leistungsbedarf und enge Bauräume.

Die BHx-Serie besteht aus spaltlosen, bürstenlosen Hochleistungsmotoren in Zweipoltechnik. Die Variante 1645 … BHS erreicht mit rund 100.000 min-1 eine wesentlich höhere Geschwindigkeit als die bisher auf dem Markt verfügbaren Motoren dieser Größe. Spitzenwerte weist er auch bei maximaler radialer Last (18 N), Leistungsdichte (58,5 W) und Drehmoment (8 mNm) auf. Mit einem passenden Planetengetriebe kann der Motor schon bei 12.000 min-1 ein sehr hohes Drehmoment von 800 mNm abgeben.

Ein Wirkungsgrad von 90 % lassen den Motor sehr stromsparend arbeiten. Seine extrem kurze Reaktionszeit erreicht er dank äußerst geringen Werten bei mechanischer Anlaufzeitkonstante und Rotorträgheitsmoment sowie einer sehr schnellen Winkelbeschleunigung. Zusammen mit der flachen Steigung der n-/M-Kennlinie (429  min-1/mNm) ergibt das ein optimales Laufverhalten des Motors, der schwankenden Leistungsanforderungen deshalb ohne Verzögerung folgt.

Digitale Hall Sensoren sind integriert, ein integrierter inkrementeller Encoder ist als Sonderausführung möglich. Eine breite Palette von Anschlusskomponenten wie Speed und Motion Controller, Steuerung, Getriebe stehen für unterschiedliche Einsatzarten zur Verfügung. Typische Einsatzgebiete sind zum Beispiel elektrische Robotergreifer, kleine Handstücke, Robotiksysteme, Laborautomation oder mechatronische Instrumente aller Art.

Hochdynamische Servomotoren für die raue Umgebung

03.08.2018 | Hochdynamische Bewegungsaufgaben sind das Zielgebiet der Servomotoren in der neuen DL3- Baureihe von KEB. Die Ausführung mit Epoxy-Sonderlackierung Steel IT sind bestens vorbereitet für Einbaulagen mit direkten Witterungseinflüssen und den Einsatz bei leichter chemischer Beanspruchung der Oberfläche aus der Umgebung.

Für unterschiedliche Anforderungen in Maschinen und Anlagen stehen 5 Motorbaugrößen von 55 bis 190 mm mit Nenndrehmomenten von 0,5 bis 70 Nm zur Auswahl. Als Servogetriebemotoren in Kombination mit den 1- und 2-stufigen Planetengetrieben zur Anpassung von Drehmoment und Drehzahl sind in der Sonderbeschichtung für 4 Motorbaugrößen mit Abtriebsdrehmomenten von 5 bis 720 Nm verfügbar. Die Bandbreite der Übersetzungsstufen reicht von i=5  bis i=40.

Die passende Kombination von Motor und Planetengetriebe sowie die Zuordnung des richtig dimensionierten Servostellers „Combivert S6“ bedient mit wenigen Klicks die Baugruppenkonfiguration im Servicetool „Combivis 6“. Die Systemauswahl von Motor, Getriebe, Servosteller und den zugehörigen Leitungen erfolgt grafisch oder tabellarisch. Die Software stellt dazu alle technischen Unterlagen für Konstruktion, Installation und Inbetriebnahme bereit.

Servomotoren mit digitaler Hiperface DSL Schnittstelle

30.01.2018 | A-Drive bietet seine hochdynamischen Servomotoren der Baureihe SMN mit digitaler Hiperface-DSL-Schnittstelle an. Eine weitere Neuerung sind Geber mit Drive-Cliq- Schnittstelle, die sich sehr einfach in bestehende Automatisierungssysteme integrieren lassen. Dies hat bei den Elektrostellzylindern viele Vorteile und macht die Aktuatoren noch intelligenter.

Die hochdynamischen Servomotoren der Baureihe SMN gibt es jetzt als Einkabellösung SMNH mit Hiperface DSL. Hiperface DSL entspricht dem RS485-Standard mit einer Übertragungsrate von 9,375 MBaud. Die Datenübertragung erfolgt synchron zum Reglertakt, der bis zu 12,1 µs kurz sein kann. Die Kabellänge zwischen Drehzahlregler und Feedback-System kann bis zu 100 m betragen. Ein zusätzlicher Aufbau oder ein verlängertes Anschlussgehäuse ist bei den kleinen Servoantrieben nicht mehr erforderlich.

Durch das digitale Protokoll kommen Servomotoren mit Hiperface DSL mit einem Minimum an Verbindungsleitungen aus. Bei dieser Einkabellösung werden Sensor und Geberdaten über separate Adern übertragen oder aufmoduliert. Konstrukteure profitieren bei Servomotoren mit Hiperface DSL von der im Motor integrierten Elektronik und der Signalübertragung als Datenprotokoll. Damit werden intelligente, selbstoptimierende und durchgängig vernetzte Antriebssysteme möglich.

BLDC Motor für hohe Laufruhe und lange Laufzeit

Durch die Offenlegung der Systemschnittstelle Drive-Cliq können jetzt auch Servomotoren und Aktuatoren mit entsprechenden Gebern ausgerüstet werden. Damit erfolgt der Austausch der Parametrier- und Regelungsdaten zwischen dem Automatisierungssystem und dem Aktuator automatisch, so dass die Inbetriebnahme deutlich vereinfacht wird.

BLDC Servomotor für den Leichtbau mit 59 mNm Drehmoment

05.05.2017 | Faulhaber erweitert mit dem bürstenlosen DC-Servomotor 2264…BP4 die leistungsstarke Produktfamilie BP4. Der vierpolige Motor erreicht ein Drehmoment von 59 mNm bei nur 140 g Gewicht und einem Durchmesser von 22 mm. Außerdem schafft er bis zu 34.500 min-1. Der Grund für die hohe Leistungsstärke ist die neuartige Segment-Wicklung der Spule, die für die bürstenlosen DC-Motoren der Familie BP4 entwickelt wurde.

Dank der überlappend ineinandergesteckten, einzeln gewickelten Segmente lässt sich in der Spule eine besonders große Menge Kupfer unterbringen. Erwünschter Nebeneffekt ist die große Wicklungssymmetrie mit minimalen Verlusten und entsprechend hohem Wirkungsgrad.

Dank der kompakten Spule findet eine belastbare Welle mit 4 mm Durchmesser und passender Lagerung Platz. Mit seinem geringen Trägheitsmoment eignet sich der Motor gut für den dynamischen Start-/Stopp-Betrieb. Er ist zudem überlastfähig, arbeitet ohne verschleißanfällige mechanische Kommutierung und erreicht deshalb im Vergleich zu herkömmlichen DC-Kleinstmotoren eine vielfach höhere Lebensdauer. Er kann bei Temperaturen zwischen -40° und +125 °C eingesetzt werden.

Integrierte analoge Hall Sensoren als Option können in den meisten Anwendungen einen Encoder ersetzen und bestimmen die Position der Abtriebswelle sehr genau. Für hochpräzise Anwendungen stehen zusätzlich kompatible optische und magnetische Encoder zur Verfügung. Der Motor eignet sich u. a. für die industrielle Automation und Handstücke von elektrischen Werkzeugen.

Kannmotion Servomotoren Generation 1.0

03.02.2017 | Koco Motion erhielt im Jahr 2016 eine Anfrage von einem Schweizer Hersteller für Analysegeräte, der auf der Suche nach einer antriebstechnischen Lösung für ein Großprojekt war. Die darin verbaute Ventilsteuerung für Analysengeräte führte die Firmen Adlos, als  Steuerungsentwickler und Koco Motion als Antriebsspezialist zusammen. Um die Anforderungen zu realisieren, entwickelten beide Unternehmen ein auf die Anwendung zugeschnittenes Schrittmotor-Steuerungssystem.

Servomotoren 2016 bis 2014

Servoantriebe als Alternative zu Hydraulik und Pneumatik


13.10.2015 | Linearantriebe sind ein Schwerpunkt des Messeauftritts bei ESR Pollmeier. Linearaktuatoren und tubulare Linearmotoren werden als Ersatz für Hydraulik und Pneumatik vorgestellt. Zusammen mit den Servoreglern der neuen Generation bietet das Unternehmen Antriebspakete für den leichten Umstieg im Bereich von 0,2 bis 15 kW.

Die robusten Linearaktuatoren werden als saubere Alternative zu Hydraulikzylindern in Anwendungen eingesetzt, in denen es auf hohe Kräfte und schnelle Lastwechsel ankommt. Die tubularen Linearmotoren bieten als Ersatz für Pneumatikzylinder eine wirtschaftliche und flexible Lösung für hochdynamische Positionieraufgaben.

Zudem hat der Antriebsspezialist Linearantriebe auf Basis von Spindeln, Zahnriemen oder Linearmotoren klassischer Bauart im Programm. Für rotatorische Anwendungen gibt es Motor-Getriebe-Kombinationen und Torquemotoren. Damit kann der Anwender alle Vorteile der Servotechnik nutzen, um schnell, präzise und kraftvoll zu positionieren wie in Handling und Montage oder bei Messmaschinen und Prüfständen.

BLDC Motor: Wenn der DC Motor an seine Grenzen kommt

Passend dazu gibt es Servoregler der neuen Generation mit integrierter Sicherheitstechnik und direktem Netzanschluss im Leistungsbereich von 0,2 bis 15 kW. Die Antriebspakete eignen sich für Stand-alone-Lösungen mit Bedienterminal sowie für den Einsatz in Automatisierungssystemen. Am Messestand werden die Servoantriebe in Aktion gezeigt. Auf Basis der gängigen Industrial-Ethernet-Varianten werden zudem die Integrationsmöglichkeiten der Servoantriebe in Industrie 4.0 vorgestellt.

Servomotor mit Präzisionsgetriebe spart bis zu 50 % Einbauraum

16.09.2015 | Nabtesco präsentiert erstmalig einen Servomotor in Kombination mit dem RV-Getriebe. Um bei der Anwendung in der Werkzeugmaschine Platz zu sparen, wurde dieser Hochpräzisions-Servo-Antrieb entwickelt, der zukünftig als Alternative zum Direktantrieb zum Einsatz kommen kann. Wurden früher in Fräs- oder Schwenkköpfen hauptsächlich Schneckengetriebe eingesetzt, galten Direktantriebe bis heute als Stand der Technik.

Die Entwickler kombinieren nun einen Flach-Servomotor mit der Präzisionsgetriebe Technologie, der gegenüber eines Direktantriebs mit wesentlich geringerem Bauraum aufwartet. Durch das Zusammenwirken mit dem Reduziergetriebe können höhere Kräfte übertragen werden und ein deutlich kleinerer Motor zum Einsatz kommen. Die Platzersparnis beträgt bei gleichen Leistungsdaten bis zu 50 % beim Einbau in die Werkzeugmaschine.

Die Kombination aus Servomotor und Zykloidgetriebe ermöglicht höchste Drehmomente bei exakter Positioniergenauigkeit. Neben einer einfachen Integration und geringem Installationsaufwand ist der Hochpräzisions-Servo-Antrieb wartungsfrei und hat eine hohe Leistungsdichte. Auch kundenspezifische Anpassungen sind problemlos möglich. Eine großzügige Hohlwelle ermöglicht darüber hinaus das Durchführen von Kabeln, Leitungen oder Lasern.

Kompakte Synchron-Servomotoren mit hoher Dynamik

28.04.2015 | Die hochdynamischen AC-Synchron-Servomotoren der Baureihe FR von Hiwin liefern hohe Drehmomente über den gesamten Drehzahlbereich – direkt aus dem Stillstand bis zur Maximaldrehzahl von 4500 min-1. Dabei erreichen die bürstenlosen, permanentmagneterregten Motoren in Baugrößen von 50 bis 1000 W modellabhängig Spitzenmomente von 0,48 bis 14,3 Nm.

Die Baureihe wird um Ausführungen mit 2000 und 4000 W erweitert, die voraussichtlich ab Ende dieses Jahres zur Verfügung stehen. Die Modelle der FR-Baureihe eignen sich dank minimaler Massenträgheitsmomente auch für anspruchsvolle dynamische Antriebsaufgaben wie beispielsweise den hochfrequenten Reversierbetrieb. Durch den speziellen Stator-Rotor-Aufbau werden eine sehr geringe Drehmomentenwelligkeit und hohe Leistungsdichte bei kompakter Motorbauform erzielt.

Bei beengten Einbaubedingungen erleichtert der optimierte Kabelausgang die platzsparende Installation der Motoren. Die Antriebe sind standardmäßig mit einem Inkrementalgeber-Wegmessystem mit einer Auflösung von 13 Bit ausgerüstet. Die Ausstattung mit einer Haltebremse steht optional zur Verfügung.

Direktantriebe und Servomotoren mit Industrial Ethernet

31.10.2014 | Die Servoregler der neuen Generation von ESR Pollmeier eignen sich für Anwendungen mit Direktantrieben und klassischen Servomotoren. Vernetzt mit Industrial Ethernet lassen sich die Antriebe in Industrie-4.0-Umgebungen integrieren. Optimierte Algorithmen für die Regelung von Servomotoren sorgen in den Servoreglern der neuen Generation für bessere Regeleigenschaften.

Diese kommen in Anwendungen mit Direktantrieben zur Geltung, sprich in Linearmotoren oder Torquemotoren sowie bei klassischen AC-Servomotoren. Auf der Messe werden zudem erstmals Edelstahl-Motoren beispielsweise für die Lebensmittelindustrie zu sehen sein.

Die mit integrierter Sicherheitstechnik ausgestatteten Servoregler können wahlweise über Profinet, Ethercat, Modbus/TCP, CAN open oder Analogschnittstelle angesteuert werden. Die Vernetzung über Industrial Ethernet bildet die Basis für die Integration im Rahmen von Industrie 4.0: Der Hersteller bietet dafür Software-Bausteine und Dienstleistungen. Die Servoregler gibt es in neun Leistungsstufen bis 15 kW mit Nennströmen von 0,8 A bis 32 A (bis 64 A Spitzenstrom). Der Anschluss erfolgt direkt an 230 V oder 3 × 400/480 V (Weitbereichseingänge).

IE5+ Synchronmotor für Variantenreduktion und TCO Senkung

Die neuen AC-Servomotoren in Edelstahlausführung eignen sich für Anwendungen mit sehr hohen Ansprüchen an Hygiene und Korrosionsschutz. Die Motoren der Baureihe ME 74 decken einen Drehmomentbereich von 0,3 bis 18 Nm ab (bis 80 Nm Spitze). Bei Bedarf kommen Planetengetriebe oder Kegelradgetriebe in Edelstahlausführung zum Einsatz.

Dank der hohen Schutzart bis IP66K/IP69K eignen sie sich für Umgebungen, in denen aggressive Reinigungs- und Desinfektionsmittel sowie Hochdruckreiniger eingesetzt werden. Gemäß den EHEDG-Richtlinien bestehen Gehäuse und Welle aus rostfreiem Edelstahl. Die glatten Oberflächen erleichtern die Reinigung, optional unterstützt durch die Einkabelausführung, bei der Lagegebersignale und Motorleistung im gleichen Kabel geführt werden.

Wartungsarme Servoantriebe für automatische Schraubenzuführung

24.09.2014 | Wo in der Serienmontage geschraubt wird, kommen zunehmend halb- oder vollautomatische Systeme bei der Schraubenzuführung zum Einsatz. Servoantriebe werden hier seit geraumer Zeit standardmäßig in der Verschraubungstechnik eingesetzt. Pneumatische Antriebe mit Abschaltkupplung hingegen gelten als nicht mehr zeitgemäß. Servosysteme mit oder ohne Messwertaufnehmer sind jedoch oft kostenintensiv. WSM-Automation schließt hier mit ihren neuen Elektroantrieben die Versorgungslücke für viele Anwendungen.

Die neue Antriebsbaureihe umfasst bürstenlose und somit wartungsarme Elektroantriebe, die über eine einstellbare Abschaltkupplung verfügen Sie werden über ein 24 V-Signal extern gestartet und senden ein Signal an die übergeordnete Steuerung, dass die Kupplung geschaltet beziehungsweise das Drehmoment erreicht ist. Hierbei stehen verschiedene Drehzahl-oder Drehmomentkombinationen zur Verfügung. Die Bandbreiten bewegen sich zwischen 600 und 1500 min-1 und 0,05 bis 5,5 Nm.

Die Antriebe funktionieren ohne großen Programmieraufwand und ohne separate Schraubersteuerung. Die Flanschmaße sind identisch mit denen hochwertiger Servoantriebe sowie früher verbauter Luftmotoren. Sollten sich die Qualitätsanforderungen ändern oder ältere Luftantriebe durch neue Systeme ersetzt werden, können Erweiterungen oder Umbauten mit minimalem Aufwand realisiert werden.

Servomotoren 2013 bis 2011

Modulare Servomotoren mit integrierter SPS Funktionalität


14.02.2013 | Integrierte Servotechnik erfreut sich in Europa immer größerer Beliebtheit und veranlasst viele Konstrukteure zum Umdenken. Die Systeme sind heute in unterschiedlichsten Bauformen, Abmessungen und Leistungsstärken verfügbar, um allen Anforderungen gerecht zu werden. JVL präsentiert zur Hannover Messe Motoren ab 400 W mit integrierter SPS-Funktionalität.

Die dänische Firma JVL Industrie Elektronik A/S wurde im Jahre 1986 gegründet. Anfangs noch als fixe Idee neben dem Studium angedacht, entwickelte sich schnell ein Unternehmen daraus. Basis für den frühen Erfolg waren der Einsatz neuster Technologien, welche die beiden Firmeneigentümer schon damals gekonnt in Ihren Produkten verwendeten. Zu Beginn konzentrierte sich die Entwicklung und Vermarktung auf überaus moderne und kompakte Treiberstufen für Schrittmotoren, was womit das junge Unternehmen eine hohe Akzeptanz im Markt fand. Durch den Erwerb eines dänischen Unternehmens wurde das Produktportfolio um AC- und DC-Servoverstärker erweitert. Dieser Schritt ließ in den Gründern Bo Valeur Jessen und Mads Vernon Jørgensen die Idee keimen, Motor und Verstärker als eine Einheit zu liefern.

Servomotor mit Verstärker und Ansteuereinheit in einem

Der integrierte Servomotor ist ein kompletter AC-Servomotor mit Verstärker und Ansteuereinheit in einem Gerät. Er bietet eine modulare, exakt passenden Lösung. Die Einbindung der Elektronik in einen Motor wurde bis zur Markteinführung des ersten integrierten Servomotors vor ca. 10 Jahren lediglich mit Invertern praktiziert, aber nicht mit Motoren, welche  Servoperformance bieten konnten. Für diese Kompaktservos wurden der Motor, die Hallsensoren, der Encoder, die Endstufe und der Controller neu entwickelt, um beispielsweiseden Erschütterungen stand zu halten und unnötige Temperaturentwicklung zu vermeiden.

Als Motor kommt ein bürstenloser Servomotor zum Einsatz, dessen Rotor aus Hochleistungsmagneten besteht. Am hinteren Ende des Motors befindet sich der Hallgeber, der während des Anlaufs Auskunft über die Lage der Rotormagneten gibt. Mit den Signalen der Hallsensoren wird die richtige Kommutierung des Motors gewährleistet, indem die Spannung an den 3 Motorphasen so eingestellt wird, dass die magnetische Ausrichtung für ein maximales Drehmoment bei minimalem Strom optimiert ist. Nach dem Motoranlauf ist ausschließlich der hinter dem Hallgeber platzierte Encoder für die Rückmeldung von Position und Geschwindigkeit zuständig und der Motorbetrieb erfolgt 100 % digital.

Der Steuerschaltkreis der das Drehmoment, die Geschwindigkeit sowie die Position regelt, besteht aus digitalem Regler und Treiberstufe. Die Rechenzentrale ist ein äußerst leistungsfähiger Hochleistungsmikroprozessor. Der Prozessor empfängt seine Vorgaben über ein eingebautes Erweiterungsmodul und führt entsprechend die digitale Strom-, Geschwindigkeits- und Positionierregelung durch. Die Signale des optischen oder auch mechanischen Encoders werden zum Ermitteln der Geschwindigkeit und der Position verarbeitet.

Der integrierte Servomotor ist mit unterschiedlichen Betriebsmodi ausgestattet, um mit der Basiskonfiguration möglichst viele Applikationen abdecken zu können. Die Betriebsart wird über eine Parametriersoftware ausgewählt, die eine Geschwindigkeits-, Drehmomentregelung oder Positionierung über ± 10 VDC ebenso beinhaltet, wie die Ansteuerung über Puls-/Richtungssignal. Letzteres bietet die einfache Möglichkeit, eine bisherige Schrittmotoren-Applikation auf Servoperformance aufzurüsten. Die Nullstellung des Antriebes kann applikationsgerecht ausgewählt werden, entweder durch Referenzpunktschalter, einen mechanischen Anschlag im Drehmomentverfahren oder das Setzen des Nullpunkts per Software. Bei einem Servomotor mit mechanischem Absolutwertencoder ist das nur einmal erforderlich.

Dezentralisierung der Systemintelligenz

Die Vorzüge einer Applikationslösung mit kompakten Servomotoren sind u. a. die Dezentralisierung der Systemintelligenz und das Einsparen teurer Leitungen zwischen Motor und Verstärker. Dadurch werden die Installation vereinfacht, Platz im Schaltschrank gespart, Fehler bei der Verdrahtung vermieden und die EMV Probleme vermindert.

Ein weiterer Vorteil ist die Anpassung der Antriebe an die Bedürfnisse der Applikation durch den Einsatz von Erweiterungsmodulen. Neben Modulen mit Nano PLC sind die herkömmlichen Feldbusse Profibus, CAN open, Devicenet und Modbus, aber auch exotischere Netzwerke wie Bluetooth, Zigbee und WLan erhältlich. Selbstverständlich werden auch Industrial Ethernet Module wie Ethercat, Profinet, Powerlink, und Ethernet/IP angeboten.

Zur diesjährigen Hannover Messe Stellt die Firma JVL ein weiteres Highlight vor. Die standardmäßige  Integration der bekannten SPS Funktionalität in die Motoren ab 400 W. Somit erhält der Anwender die Möglichkeit , motorspezifische oder auch anwendungsspezifische Programmteile direkt im Motor in Realtime abzuarbeiten, ohne Umwege über die SPS.

Permanentmagnet Wechselstrom Synchronmotor mit hohem Drehmoment

03.05.2012 | Bonfiglioli führt eine neue Reihe von BMD Permanentmagnet Wechselstrom Synchronmotoren im Markt ein. Diese bürstenlosen Servomotoren basieren auf 6 Drehmomenten, die unterschiedlichen Flanschgrößen und Motorleistungen entsprechen und einen Bereich von 1,7 bis 37 Nm abdecken. Sie sind für den Dreiphasenbetrieb mit 230 V AC und 400 Volt AC Spannungsversorgung und freier Belüftung konzipiert.

Alle Modelle verfügen über einen PTC (ein KTY-Temperatursensor wird optional angeboten) und IP65 Push-Pull-Verbinder (IP67 optional), die alle EMV-Anforderungen erfüllen. Die Permanentmagnet-Wechselstrom-Synchronmotoren sind Schenkelpolläufer, die bei hohem Drehmoment das geringste Trägheitsniveau aufweisen und ein sehr gutes Leistungsverhalten bieten.

Die Abmessungen der Motoren wurden drastisch reduziert, was erhebliche Vorteile hinsichtlich Drehmomentdichte, Gesamtmaße und Dynamik brachte. Dank ihrer hohen Qualität und Leistungsfähigkeit bieten die aus Neodym, Eisen, Bor und seltenen Erden bestehenden Magneten sehr hohe Beschleunigungswerte und eine hohe Überlastfähigkeit, ohne dass ein Entmagnetisierungsrisiko besteht.

Die BMD Servomotoren eignen sich insbesondere für Anwendungen in der Kunststoff- und Metallbearbeitungs-, Verpackungs-, Lebensmittel- und Getränke-, Wicklungs- und Textilindustrie, um nur einige zu nennen. 

Servoantriebe für hochdynamische Umformmaschinen

Desch02.11.2011 | Die Produktfamilie "Servox" von Desch wurde speziell auf die  hohen Anforderungen an das kinematische Bewegungsprofil hochdynamischer Umformmaschinen konzipiert. Neben der geringen Massenträgheitsmomente im Planetengetriebe macht eine integrierte, hydraulisch gelüftete Bremse eine zusätzliche Sicherheits-/Haltebremse überflüssig. Für den High-Tech-Prüfstand des Fraunhofer Instituts lieferte der Hersteller die Hauptantriebskomponenten.

Die im Prüfstand eingesetzten Servox haben ein statisches Bremsmoment von je 6600 Nm und sind mit Servomotoren von Siemens ausgestattet. Andere Motorenfabrikate  sind ohne weiteres adaptierbar. Aufgrund dieser Eigenschaften in Verbindung mit der  hohen Dynamik der elektrischen Komponenten eignet sich  Servox für den Einsatz in Maschinen mit Pendelhub und modifizierter Stößelgeschwindigkeit. Das System verschafft dem Anwender neben erhöhter Produktivität in unterschiedlichen Arbeitsprozessen auch eine Kostenersparnis durch die kompakte Bauweise.

Die Einheit eignet sich gleichermaßen für Neumaschinen als auch für die Aufwertung von Gebrauchtmaschinen durch einen Umbau auf das Servox-Antriebssystem. Die Produktfamilie umfasst Servo-Antriebe mit ein- und zweistufigen Planetengetrieben, die Ausführung DS mit mehreren Motoren zur Übertragung sehr hoher Antriebsmomente sowie spezielle kundenspezifische Lösungen.

Temperatursensor | Feuchtigkeitssensor | Vibrationssensor

Am Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik wurde zu Forschungszwecken ein Servo-Pressen-Prüfstand entwickelt und gebaut. Das Konzept des Prüfstandes basiert auf einer 2-Punkt-Servo-Exzenterpresse und besteht aus mehreren modularen Baugruppen. Die Presskraft von 1000 kN bei einem Hub von 250 mm wird über 2 Antriebsmodule von je 500 KN aufgebracht. Die Module können auch getrennt voneinander betrieben werden. Die auswechselbaren Module werden von Servox-Getrieben mit je 25 kNm Abtriebsmoment bei einer Übersetzung  von i=6 angetrieben.

Im Prüfstandsprojekt hatte Desch zusätzlich zur Entwicklung der Antriebe auch die Verantwortlichkeit für die Hydraulik, welche für die Schmierung des Getriebes und zur Ansteuerung und Kühlung der Sicherheitsbremse benötigt wird sowie für die beiden Überlast-Sicherheits-Einheiten des Prüfstandes.