11/03/2024
Lineare Bewegung: Fragen Sie den Experten
Vor dem Hintergrund steigender Energiekosten ist die Notwendigkeit einer Erhöhung der Produktivität bei gleichzeitiger Verringerung von Ausfallzeiten ein zentrales Anliegen der Herstellerfirmen.
Bei der Auswahl von Linearantrieben für Bewegungsanwendungen gibt es jedoch einige Fragen, die bei der Erarbeitung einer elektrischen oder pneumatischen Lösung auftauchen können.
Hier beantwortet Simon Gass, Product Marketing Manager für Stellantriebe einige der am häufigsten gestellten Fragen zu pneumatischen und elektrischen Linearantriebslösungen.
Bleibt der Markt für Antriebe weiterhin stark?
Kurzum, für Hersteller, die eine Last schnell, zuverlässig und kostengünstig zwischen zwei festen Punkten bewegen müssen und bei Anwendungen, die auf einen kleinen Einbauraum beschränkt sind oder sich in einer unsicheren Betriebsumgebung befinden (z. B. bei extremen Temperaturen oder in leicht entflammbaren Bereichen), könnte eine pneumatische Lösung die bessere Wahl sein.
Hier gibt es technologische Innovationen, wie die ISOLine-Reihe von Norgren, die auch eine Steigerung der Leistung in sich birgt. Das adaptive Dämpfungssystem (ACS) passt die Zylinderdämpfung automatisch an wechselnde Lasten an, so dass eine manuelle Einstellung der Dämpfungsschrauben überflüssig wird.
Pneumatische Stellantriebe wie die ISOLine von Norgren eignen sich für eine Vielzahl von Anwendungen - von der Schwerindustrie über die saubere Lebensmittel- und Getränkeindustrie bis hin zu Schienenanwendungen - und bieten den Herstellern eine sorgenfreie "Fit-and-Forget"-Lösung, die bei niedrigen Drücken effizient arbeitet und gleichzeitig das Gesamtgewicht der Maschine reduziert.
Da die Energiekosten ein ständiges Thema sind, erwägen einige Hersteller die Umrüstung auf einen energiesparenden Stellantrieb wie den ISO-kompatiblen Norgren IVAC, der eine Drucklufteinsparung von bis zu 50 % ermöglicht.
Was sind die Vorteile von elektrischen Antrieben?
Während der betriebliche Nutzen traditioneller pneumatischer Lösungen besser bekannt ist, bedeutet der zunehmende Einsatz elektrischer Antriebe als Reaktion auf komplexere Maschinenanforderungen, dass Hersteller und OEMs jetzt eine größere Auswahl an linearen Antriebslösungen haben.
Elektrische Antriebe bieten im Vergleich zu pneumatischen Antrieben ähnlicher Größe ein höheres Maß an Präzision, Flexibilität, garantierter Wiederholbarkeit und Kraft. Sie erfreuen sich in Bereichen wie Verpackung, Materialtransport und Automobilbau zunehmender Beliebtheit.
Elektrische Antriebe bieten ein Höchstmaß an Präzisionssteuerung für den linearen Bewegungsablauf und sind nicht zu übertreffen, wenn es um die Steuerung von Geschwindigkeit, Position, Genauigkeit und Wiederholbarkeit geht. So sind beispielsweise mit manchen Kugelgewindetrieb-Technologien Genauigkeiten von +/-0,02 mm für wiederholbare Positionierung möglich..
Darüber hinaus können mehrere Zwischenpositionen erreicht werden, und die eingebaute Flexibilität bei der Positionierung ermöglicht es, dass sich mehrere Stellantriebe gemeinsam bewegen und die Geschwindigkeit ändern, ohne dass eine Position angehalten oder überschritten werden muss. Die präzise Steuerung von Beschleunigung und Verlangsamung, wie sie bei der Norgren ELION-Reihe von elektrischen Stellantrieben zu finden ist, ermöglicht es den Zylindern auch ohne abruptes Stoppen in eine Position zu gleiten, was die elektrischen Antriebe für Anwendungen geeignet macht, bei denen Vibrationen und störende Bewegungen nicht erwünscht sind. In schwierigen Betriebsumgebungen wie dem Lebensmittel- und Getränkesektor sowie für Prozessanwendungen wie in Zementwerken und beim Pulvertransport benötigen OEMs eine Lösung, bei denen der Versiegelungsschutz hohe Priorität hat. Zu diesem Zweck erfüllt der Norgren ELION-Linearantrieb mit Schutzart IP65 dem internationalen Standard für den Schutz gegen das Eindringen von Fremdkörpern und Flüssigkeiten, wie in der IEC/EN 60529 definiert.
Letztendlich können elektrische Antriebe auch einen wesentlichen Beitrag zur Senkung der Betriebskosten und zur Verbesserung der Betriebsumgebung leisten. Mit elektromechanischen Komponenten, die Strom effizient in mechanische Leistung umwandeln, sind Energieeinsparungen und eine Verringerung des Energieverbrauchs möglich, da der Motor nur dann eingeschaltet wird, wenn eine Bewegung erforderlich oder eine äußere Kraft vorhanden ist. Elektrische Antriebe tragen somit zu einer saubereren und leiseren Betriebsumgebung bei.
Wie steht es um den hydraulischen Antrieb?
Interessanterweise steigt die Zahl der hydraulischen Anwendungen, die durch elektrische Antriebe ersetzt werden. Der Hauptgrund dafür ist wohl, dass elektrische Systeme oft weniger komplex sind als hydraulische und das offensichtliche Problem von möglichen Öllecks nicht besteht. Auch hier gilt, dass das Streben nach nachhaltigeren Prozessen den OEMs eine energieeffizientere Form der linearen Bewegung bietet.
Natürlich können sie nicht alle hydraulischen Anwendungen ersetzen, insbesondere dort, wo eine hohe Kraft erforderlich ist. Bei Anwendungen mit geringerem Kraftaufwand gehen die Kunden jedoch von der Hydraulik zur Elektrik über.
Wie wirkt sich der Trend zur Digitalisierung auf den Markt für Antriebstechnik aus?
Das industrielle Internet der Dinge (IIoT) erhöht die Konnektivität zwischen Maschine und Bediener. Daher kann die Fähigkeit, Echtzeit-Datenströme über vernetzte Sensorik zu extrahieren, den Herstellern helfen, die Leistung der Antriebe zu überwachen und zu analysieren.
Schlüsselindikatoren wie Betriebstemperatur, Stromstärke und Position können rasch visualisiert werden und bieten wertvolle Einblicke, um laufende Betriebszustände zu erkennen und unerwünschte Ausfallzeiten zu vermeiden, was die Produktivität erhöht und Kosten senkt.
Gibt es eine Rolle für pneumatische und elektrische Antriebe?
Natürlich liegen die Vorteile von elektrischen und pneumatischen Linearantrieben auf der Hand, aber die Hersteller müssen auch erst einmal feststellen, dass es Anwendungen gibt, die beides erfordern. Dazu gehören große, mehrachsige Maschinen, bei denen eine Kombination aus elektrischer und pneumatischer Betätigung sinnvoll sein kann, da sowohl einfache als auch komplexe Anforderungen an die Positionierung von Linearbewegungen bestehen.
Um die Industrie dabei zu unterstützen, ihre genauen Anwendungsanforderungen im Bereich der linearen Bewegung zu verstehen, hat das Norgren-Team aus Branchenexperten ein einfach zu bedienendes Anwendungskonfigurator-Tool entwickelt, das Maschinenbauern und Endanwendern online die Möglichkeit bietet, die richtigen Antriebslösungen für die jeweilige Anwendung auszuwählen und zu erwerben. Für weitere Informationen klicken Sie bitte hier