Drehmodule

Ein Schwenk über Schwenkeinheiten

Pneumatische Schwenkeinheiten wandeln die Linearbewegung der Kolben in eine Rotationsbewegung um. Die Handhabungseinheiten drehen etwas mehr als 180 Grad, um Freiheitsgrade für Installation und Montage zu bieten. Friedemann Wagner hat diese Drehachse in verschiedenen Stufen weiterentwickelt.

Bei Modul She-N erfolgt die Beeinflussung des Drehwinkels per Anschlag direkt auf die Zahnstange. © Friedemann Wagner

Das Modul She-N steht stellvertretend für ein weit verbreitetes, simples Konstruktionsprinzip: die Beeinflussung des Drehwinkels erfolgt per Anschlag direkt auf die Zahnstange (Eindrehen/Ausdrehen). Wie bei den meisten Herstellern ist der drehende Abgang zur Applikation lediglich als Welle ausgeführt. Dieses Design baut nieder und kostengünstig, doch die Physik spielt an ein paar Stellen mit:

Für eine Dreh-Bewegung muss Spiel im Antrieb sein – somit bestimmt bei diesem Ansatz das Getriebe die Wiederholgenauigkeit der Endlage. Da die Anschläge direkt auf der Zahnstange wirken, ist die Verzahnung unmittelbar und stets der Impulslast ausgesetzt. Beides zusammen beeinflusst sich gegenseitig hinsichtlich technischer Daten und Langlebigkeit.

Bei höheren Lasten besteht prinzipbedingt auf der gegenüberliegenden Seite entsprechend Platzbedarf für Stoßdämpfer. Oder die Dämpfer sind aufwändig im Inneren von Schwenkantrieben zu finden. Wird alternativ die Drehbegrenzung lediglich über den Dämpfer bestimmt, ist die Reproduzierbarkeit der Endlagen abhängig von einem beweglichen System sowie dessen Eigenschaften (Dämpfercharakteristik, wirksamer Hub, Alterung, Temperatur).

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Bei internen Anschlägen werden die finalen Winkelgrade vor der Endlage nur mit der Kraft eines Antriebskolbens (in Richtung der Anschlagschraube) angefahren. Trotz einer doppeltbeaufschlagten Einheit steht bei intern angeschlagenen Systemen in der Endlage also nur etwa die Hälfte des Nenndrehmomentes zur Verfügung. Zuletzt ist durch die kostengünstige Platzierung der Anschlagschrauben im Druckraum deren Einstellung oder Änderung aufwändig – es muss drucklos geschaltet werden.

So entstand mit Überarbeitung der Konstruktion She-A als Variante mit externem Anschlag. Obige Nachteile werden durch aufgesetzte Anschläge kompensiert, die der Kunde zur Einstellung von außen erreicht. Mit einem externen Anschlag verlagert sich die mechanische Impulslast weg vom Getriebe und die Wiederholgenauigkeit verbessert sich. Außerdem bietet ein externer Anschlag auch in den Endlagen das volle Drehmoment.

Bei der aktuellsten Typenreihe der Wagner-Schwenkeinheiten ist die Aufnahme der Anschlagschrauben ist fester Bestandteil des aus hochfestem Aluminium gefrästen Gehäuses. Durch zwei drehbar gelagerte Anschlagblöcke ergibt sich, zusammen mit den Anschlagschrauben, ein komplett von außen einstellbarer Schwenkbereich bei ringflächigem Anschlag. Über das Feingewinde der Anschlagschraube und anschließendem Kontern wird das exakte Einrichten für hohe Wiederholgenauigkeit ermöglicht. Der externe Anschlag bringt volles Drehmoment in den Endlagen, entlastet den Antrieb und entkoppelt die Genauigkeit vom Getriebe, was die Lebensdauer und Präzision positiv beeinflusst. Durch das patentierte Anschlagsystem (der induktiver Initiator sitzt in der hohlen Anschlagschraube) zeigen jetzt alle Störmasse in eine Richtung.

Der spezielle Sensor, vor allem dessen Position unmittelbar an der Endlage, ermöglicht das Erkennen eines Stoßdämpferausfalls und kann vor Folgeschäden und Stillstands-Zeiten schützen. Die sonst übliche „Abgangs-Welle“ ist ab Werk gleich als Anschlagfläche ausgeführt. Sie dient per Rastermaß und Zentriersystem dem direkten Montieren des Aufbaus. Gleichzeitig finden dort Luft- und Signal-Durchführungen ihren Platz und ermöglichen Struktur und einfache Installation. as

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