Eine neue Generation von Lineareinheiten sorgt für mehr Flexibilität in automatisierten industriellen Abläufen. Vier Baugrößen und variable Motoranschlüsse senken dabei den Konstruktionsaufwand. Bei spindelgetriebenen Achsen beseitigt eine mitlaufende Spindelunterstützung zudem die störenden Vibrationen.

Ob führen, verstellen, positionieren oder gleichförmig verfahren, die Anforderungen an lineare Bewegungsabläufe sind so vielfältig wie die möglichen Lösungen. Dabei konkurrieren lineare Führungssysteme wie kartesische Portale häufig mit Schwenkarmrobotern. Im Gegensatz zu diesen verfügen Linearsysteme jedoch über einen wesentlich kleineren „Fußabdruck": Sie eignen sich also immer dann, wenn es nicht genug Platz für die raumgreifenden Bewegungen eines Schwenkarms gibt. Das Mindener Unternehmen RK Rose+Krieger hat sich auf die Umsetzung kundenspezifischer Lösungen auf der Basis von Lineartechnik spezialisiert und liefert neben einzelnen Komponenten ganze Systeme. Sämtliche Modelle der vier grundsätzlichen Baugrößen 160/120/80/60 basieren auf Aluminiumprofilen. Die Baukastenstruktur ist bei allen Einheiten gleich: Die Linearführungen sind wahlweise mit oder ohne Antrieb erhältlich. Kugelschienenführungen sorgen für eine hohe Belastbarkeit, Dynamik und Lebensdauer. Zudem bietet RK jedes Modell nach Wunsch mit einem Zahnriemen- oder Spindelantrieb an.

Mitlaufende Spindelunterstützung
Die zahnriemengetriebene Einheit verfügt zudem über einen variablen Motoranschluss und die spindelgetriebene Achse über eine mehrfach mitlaufende Spindelunterstützung. Sie verkürzt die frei tragende Länge der Spindel und beseitigt damit störende Vibrationen. Ohne sie käme es ab einer bestimmten Spindellänge bei hohen Drehzahlen zum unerwünschten Aufschwingen der Spindel. Eine Begrenzung der frei tragenden Spindellänge in Abhängigkeit von ihrem Durchmesser eliminiert diese Schwingungen. So wird über den gesamten Drehzahlbereich auch bei hohen Rotationsfrequenzen eine große Laufruhe ermöglicht. Drehzahlendiagramme werden damit nicht mehr benötigt. Mit der mitlaufenden Spindelunterstützung kann bis zu einer Hublänge von fünf Metern und einer Maximalgeschwindigkeit von 2 m/s die volle Drehzahl gefahren werden. Dies vereinfacht Auslegung und Projektierung, verringert den Konstruktionsaufwand und spart Zeit.

Schützende Abdeckung
Die Lineareinheiten der RK DuoLine Protect-Reihe sind mit einem Edelstahlband gekapselt. Sie erreichen auf diese Weise die Schutzart IP 40 und sind gegen mögliche Verunreinigungen geschützt. Daher kommen sie beispielsweise in einem Handlingsystem der Laminatfertigung zum Einsatz. Hier ist die Abdeckung ein wirksamer Schutz gegen den in der Produktion unvermeidlichen Melaminstaub. Zudem verhindert eine Fixierung des Metallbands über dem Magnetstreifen bei der Überkopfanbringung der Führungen ein unerwünschtes Durchhängen des Bandes. Auch bei einer anderen Applikation erwies sich eine Abdeckung der Zahnriemeneinheit als großer Vorteil: Eingesetzt in einer Lötstrecke können Lötzinnspritzer auf den Zahnriemen fallen und diesen auf Dauer schädigen. Eine Abdeckung aus Edelstahl schützt den Zahnriemen. Lötzinn perlt einfach von ihr ab.
Doch die schützende Abdeckung schont auch die Ware. „Einer unserer Kunden setzte in seiner Verpackungsanlage eine zahnriemengetriebene Lineareinheit mit extern aufliegenden Kugelführungsschienen ein. Das Problem: Schmierfett tropfte von der Achse auf die zu verpackende Ware. Ein unhaltbarer Zustand", erinnert sich Jörg Bargheer, Produktmanager Lineartechnik bei RK Rose+Krieger. Heute setzt der Kunde eine gekapselte RK DuoLine 160 Z ein. Dank innen liegender Kugelschienen und das über Magnetstreifen fixierte Stahlband sind Achse, Antrieb und Ware nun geschützt. Da die technischen Daten der Lineareinheiten von der Abdeckung nicht beeinflusst werden, eignen sich gekapselte Führungen für jede beliebige Einbaulage.

Bei Bedarf Permanentschmierung
Die Lineareinheiten der neuen RK Duoline-Generation können in jeder beliebigen Schlittenposition geschmiert werden. Das Anfahren einer besonderen Wartungsposition oder die Demontage von gegebenenfalls vorhandenen Anbauteilen ist nicht erforderlich. Dafür sorgen seitlich am Schlitten jeder Linearführung angebrachte Trichterschmiernippel. Die zentrale Schmiermöglichkeit beschleunigt die Wartung, macht sie sicherer und einfacherer. Da die Trichterschmiernippel eingeschraubt sind, bieten sie dem Kunden zusätzliche Variationsmöglichkeiten: Optional können diese herausgedreht und an eine mitlaufende Permanentschmierung angeschlossen werden.
Ein bei beiden Antriebsvarianten in die Führungen integriertes Wegmesssystem gewährleistet bis zur maximalen Lineareinheitenlänge eine Positioniergenauigkeit von ± 0,05 mm. Zudem können elastische Einflüsse des Antriebsstranges direkt am Schlitten erkannt und durch den Motor-Controller ausgeregelt werden.

Welcher ist der passende Motor?
„Die größte Angst eines Konstrukteurs ist, dass Motor und Lineareinheit nicht zusammenpassen oder die geforderten Leistungsdaten nicht erfüllen", weiß Jörg Bargheer. Aus diesem Grund berechnet Rose+Krieger präzise, was die jeweilige Motor-Getriebe-Kombination leisten muss. Basis dafür sind die Angaben des Kunden zum jeweiligen Anwendungsfall wie Last, Einbaulage, Geschwindigkeit und Beschleunigung. Daraus ermittelt das Unternehmen das erforderliche Drehmoment, die Drehzahl und die externe Massenträgheit. Mit diesen Berechnungen ist der passende Motor schnell ausgewählt. Dabei ist der Kunde nicht an einen speziellen Hersteller gebunden. Jörg Bargheer dazu: „Wir montieren nahezu jeden weltweit auf dem Markt verfügbaren Motor an unsere Lineareinheiten, können jedoch selbstverständlich auf Wunsch auch Motor und Motoradapter gemäß Kundenwunsch mitliefern." Bei der Wahl der richtigen Lineareinheit können Interessenten auch auf die RK-Auswahlhilfe „Linear-Technik" zurückgreifen - online oder als Broschüre.