High Performance Linearmotortechnik

High Performance

Produktausstoßer für 1.000 Takte pro Minute
Schubs und weg: Hochdynamischer linearer Positioniervorgang. (Foto: Jung)
Für Anwendungen in rauer Industrieumgebung eignen sich gekapselte, runde Linearmotorsysteme. Mit der Baureihe P01-37x120F-HP von Jung steht ein Aktuator zur Verfügung, der hochdynamische Bewegungsabläufe in Produktionsprozessen realisieren kann.




Es sind schnellarbeitende Maschinen bekannt, die hohe Ausbringungsraten leisten und 15.000 Zigaretten, 4.500 Taschentücher oder 1.500 Briefumschläge pro Minute fabrizieren. Solche Maschinen sind oft ein- oder mehrspurige Rundläufer, bei denen kontinuierliche Produktionsprozesse angewandt werden. Diskontinuierliche Bewegungen, die für den Prozess benötigt werden, sind üblicherweise über Kurvenscheiben von der Maschinenhauptwelle abgeleitet. Diese Bewegungsprofile sind durch die Form der Kurvenscheiben fest vorgegeben. Werden für diskontinuierliche Bewegungen jedoch verschiedene Positionen und variable Verfahrprofile benötigt, so sind servoelektrische und servopneumatische Antriebssysteme im Einsatz. Hier erobern zunehmend Direktantriebe in Form von Linearmotoren Marktanteile.

Der runde Stator mit den vergossenen Antriebsspulen beinhaltet das integrierte Wegmesssystem, die Temperaturüberwachung und ein elektronisches Typenschild. Der Läufer besteht aus einem Edelstahlrohr mit integrierten Antriebsmagneten und Endkappen zur Lastanbindung. Durch die prinzipbedingte konzentrische Bauform entstehen im Gegensatz zu flachen Linearmotoren keine magnetischen Anziehungskräfte zwischen Stator und Läufer. Diese Direktantriebe sind robuste Positioniersysteme, die der Schutzart IP67 genügen. Bereits in der Vergangenheit hat diese Linearmotor-Bauart in vielfältigen dynamischen Applikationen gezeigt, dass sie gut als Alternative zu Zylindern und konventionellen Servovorschubsystemen eingesetzt werden kann. Durch die Verwendung neuer Magnetmaterialien konnte nun ein weiterer technologischer Schritt vollzogen werden, der eine erhebliche Leistungssteigerung der Motoren mit sich brachte. Auch bei den Servo-Controllern setzte sich der Trend zu kompakteren Bauformen mit der neuen Gerätegeneration B1100 fort.

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Mit dem runden Linearmotor hat der Konstrukteur einen Aktuator zur Hand mit ähnlicher Bauform wie ein Pneumatikzylinder, der sich aber lagegeregelt, präzise und dynamisch auf einer vorgebbaren Bahnkurve bewegt. Der gesamte Bewegungsablauf des Produktausstoßers ist physikalisch berechenbar und unterliegt keinerlei Einflüssen, wie sie bei Pneumatikzylindern durch Verschleiß und variablen Betriebsdruck verursacht werden. Geräuschbelästigung gibt es praktisch keine. Die neue Linearmotorbaureihe aus der High-Performance-Familie aus dem Hause Jung bietet gegenüber früherer Motorgenerationen bei gleicher Bauform eine um 50 Prozent höhere Spitzenkraft. Auch die Spitzengeschwindigkeit ist erheblich gesteigert, wobei die bewegte Eigenmasse nicht erhöht wurde.

In der Prozesstechnik gibt es für Produktausstoßer zwei grundsätzlich verschiedene Betriebsarten. Für sicherheitsrelevante Produkte, etwa bei Artikeln der Pharmaindustrie, wird üblicherweise nach der Inspektionsstation jedes Gutteil ausgestoßen. Schlechtteile laufen im Prozess geradlinig in den Ausschussbehälter. Hintergrund: Bei einer Fehlfunktion dürfen Schlechtteile unter keinen Umständen als Gutteile die Maschine verlassen. In dieser Betriebsart muss der Produktausstoßer zwangsläufig mit dem maximalen Produktionstakt im Dauerbetrieb arbeiten können. Bei weniger sicherheitsrelevanten Produkten wird nach der Inspektionsstation jedes Schlechtteil ausgestoßen. Diese Betriebsart stellt für den Produktausstoßer klassischen Aussetzbetrieb dar. Für die Betriebsart Dauerbetrieb ist die maximale Dauerkraft des Linearmotors von entscheidender Wichtigkeit; auch hier vermag die Linearmotorbaureihe aus der High-Performance-Generation zu punkten. PR/pb

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