Bei hohen Momentbelastungen kann der Einsatz eines Linearantriebs mit Doppelschiene erforderlich sein.
Die Auswahl eines Aktuators auf Basis von Näherungswerten der Leistungsanforderungen ist wohl riskanter als die Wahl einer Linearführung oder eines Antriebs mit minimalen Anwendungsinformationen. Dennoch ist es recht häufig der Fall, dass ein Konstrukteur oder Ingenieur eine realistische Einschätzung des für seine Anwendung optimalen Systems benötigt, bevor alle Anwendungskriterien endgültig festgelegt sind.
Obwohl eine korrekte Dimensionierung ein gründliches Verständnis der Anwendungsanforderungen voraussetzt, kann in der Regel eine allgemeine Lösung – geeignet für erste Entwurfs- und Kostenschätzungen – auf der Grundlage von vier Schlüsselkriterien erarbeitet werden.
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Die zu tragende Last und ihre Ausrichtung relativ zum System sind entscheidende Kriterien bei der Auswahl eines Linearantriebs. Leichte Lasten, die nahezu direkt über den Lagern montiert sind, können mit nahezu jeder Führungstechnik aufgenommen werden – z. B. mit Profilschienen, Linearbuchsen und -wellen oder sogar Gleitlagern. Je höher jedoch die Last und je größer das dadurch erzeugte Moment (Nick-, Roll- und/oder Gierbewegung), desto robuster muss der Führungsmechanismus sein, um eine ausreichende Lebensdauer und minimale Durchbiegung zu gewährleisten.
Genauigkeit
Das Verständnis der Anforderungen an Positioniergenauigkeit und Wiederholgenauigkeit erleichtert die Auswahl des Antriebsmechanismus. Punkt-zu-Punkt-Positionierungen mit geringer Genauigkeit lassen sich pneumatisch oder mit einem Riemenantrieb realisieren, während für Positioniergenauigkeit und Wiederholgenauigkeit im Mikrometerbereich eine Kugelumlaufspindel oder sogar ein Linearmotor erforderlich ist. Obwohl die Last oft von verschiedenen Antriebstechnologien bewältigt werden kann, ist die Wiederholgenauigkeit häufig der ausschlaggebende Faktor bei der Wahl der passenden Option.
Geschwindigkeit
Die durchschnittlichen und maximalen Geschwindigkeiten während der Bewegung sind ebenfalls entscheidend für die Wahl des Antriebsmechanismus. Als Faustregel gilt beispielsweise, dass die maximale Geschwindigkeit von Kugelgewindetrieben bei 1 m/s liegt, obwohl höhere Geschwindigkeiten möglich sind. Riemen hingegen erreichen problemlos Geschwindigkeiten von bis zu 10 m/s, und die maximale Geschwindigkeit von Linearmotoren wird primär durch die Führungseinrichtung begrenzt. Auch die Beschleunigung spielt sowohl bei der Auswahl des Antriebs als auch der Führung eine Rolle.
Reisen
Obwohl der erforderliche Hub seltener ausschlaggebend ist, sollte man unbedingt prüfen, ob der gewählte Linearantrieb die geforderte Hublänge erfüllt. Kugel- und Gewindespindeln haben insbesondere begrenzte Hubbereiche. Als Faustregel gilt für Spindelantriebe eine maximale Länge von 3 Metern. Zwar sind Spindeln in längeren Ausführungen erhältlich, doch sinkt mit zunehmender Länge die maximale Drehzahl aufgrund der kritischen Drehzahl der Spindel.
Veröffentlichungsdatum: 06.07.2020





