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Linearachsen in Überlänge

28. Januar 2021

Bahr Modultechnik – Verbindungssysteme von Linearachsen in Überlänge

Linearachsen finden in vielen Bereichen der Industrie ihren Einsatz, um beispielsweise Bauteile inner- und außerhalb einer Anlage zu transportieren oder um sie für weitere Bearbeitungsschritte in einer Maschine präzise positionieren zu können.
Abhängig von ihrem Einsatzgebiet und der entsprechenden Aufgabe innerhalb des Prozesses, gibt es verschiedene Ausführungen von Lineareinheiten. So bietet Bahr Modultechnik standardmäßig Zahnriemen, Spindel, Zahnstangen und Linearmotor angetriebene Achsen, sowie antriebslose Linearachsen an. Durch einheitliche Verbindungselemente ist es dem Kunden möglich, die individuellen Vorteile der einzelnen Achstypen in einem ein-, zwei- oder mehrachsige Portalsystemen miteinander zu kombinieren. Bahr Modultechnik bietet dem Kunden für alle Lineartypen, abgesehen von Lineareinheiten mit Spindelantrieb, individuelle Teilstücklängen von bis zu 6000mm und mehrteilig zusammengesetzte Einheiten mit Längen von über 24000mm an und setzt sich so einzigartig von der Konkurrenz ab. Durch den modularen Aufbau lassen sich bequem wirtschaftliche und passgenaue Systemlösungen konstruieren und umsetzen. Nachfolgend wollen wir Ihnen die Stoßverbindungssysteme mehrteiliger Linearachsen in Überlänge (> 6 Meter) anhand unserer Produktserien vorstellen.

Die formschlüssigen Führungswellen der EL-Serie liegen seitlich parallel außerhalb des Aluminium-Vierkantprofils und werden versetzt eingebaut, um eine hohe Stabilität zu gewährleisten. Mit Hilfe von Befestigungskonsolen, die zur Montage und zum Verlängern von Lineareinheit dienen, kann die Stabilität im Positioniersystem zusätzlich unterstützt werden. Die Befestigung erfolgt hierbei standardmäßig über Durchgangs- und Gewindebohrungen an der Trägerkonsole.

Abbildung 1: Seitlich außerhalb des Profils versetzte Führungswellen der EL-Serie

Um Temperaturschwankungen auszugleichen, werden in den Umlenkungen, die beidseitig an den Enden der Linearachse angebracht sind, Federn eingesetzt, die die unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten der Führungswellen ausgleichen.

Abbildung 2: Lineareinheit der EL-Serie mit Befestigungskonsolen und Spannungsumlenkern

Die ML-Serie weicht aufgrund ihrer innenliegenden Riemenführung lediglich mit ihrer Aluminium-Profilform und damit einhergehend mit veränderten Geometrien der Riemenumlenkung von der EL-Serie ab. Die technische Funktionsweise der beiden Produktreihen ist identisch.

Die LL- und QL-Serie unterscheiden sich in ihrem Verbindungssystem technisch ebenfalls kaum von der EL- und ML-Serie. Die Führungskörper bestehen aus einem Aluminium-Vierkantprofil. Es liegen zwei parallel innenliegende Führungswellen versetzt zueinander, um eine perfekte Profilstabilität zu garantieren. Um eine zusätzliche Stabilität für verlängerte Lineareinheiten sicherzustellen, kommen Verbindungsprofile zum Einsatz. An einer der Stirnseiten befindet sich eine Zahnriemenumlenkung, deren innenliegende Zahnriemenscheibe mit Kupplungsklauen oder wahlweise Antriebszapfen ausgestattet ist.

Um ebenfalls möglich auftretende Temperaturschwankungen am Einsatzort der Linearachse auszugleichen, werden in der Umlenkung Federn eingesetzt, die die unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten nivellieren.

Abbildung 3: LL-Serie

Die Führungskörper der QS- und LS-Serie bestehen aus einem Aluminium-Vierkantprofil, in dem eine innenliegende Schienenführung integriert ist. Die Führungsschienen sind versetzt und sorgen so für eine perfekte Profilstabilität in der Stoßverbindung. Für eine zusätzliche Stabilität und zur Unterstützung von verlängerten Lineareinheiten werden Verbindungsprofile an der Tragekonsole eingesetzt.

In die DS- und DL-Serienachsen werden anstelle von Befestigungskonsolen oder -profilen Fräsungen zur Verlängerung direkt in das Aluminium-Rechteckprofil eingearbeitet. Die geteilten Führungswellen oder Schienenführungen werden an verschiedenen Stellen gestoßen. Dabei werden ausschließlich chargengleiche Wellen und Schienen miteinander verbunden, um selbst kleinstmögliche Toleranzabweichungen auszuschließen.

Der Führungskörper der DS-Serie besteht aus einem Aluminium-Rechteckprofil, in dem zwei Schienenführungen integriert sind. Auf dem Führungskörper bewegt sich der Führungsschlitten. Je nach Systemausführung ist der Schlitten mit 4 oder mehr Schienenlaufwagen ausgestattet. Die Schienenführungen werden dabei ebenfalls versetzt eingesetzt, um eine perfekte Profilstabilität zu gewährleisten

Abbildung 4: DS-Serie mit zwei versetzten Schienenführungen

Der Führungskörper der DL-Serie besteht aus einem Aluminium-Rechteckprofil, in dem zwei innenliegende Rollführungen mit insgesamt vier versetzten Führungswellen integriert sind. Die versetzten Führungswellen sorgen in Kombination mit den plangefrästen Stoßverbindungen für eine perfekte Profilstabilität. Profilverschraubungen werden über gefräste Taschen an den jeweiligen Verbindungsstellen realisiert und sorgen für zusätzlichen Halt.

Abbildung 5: DL-Serie mit zwei innenliegenden Rollführungen und vier versetztem Führungswellen

Auch an dieser Stelle werden möglich auftretende Temperaturschwankungen durch den Einsatz von Federn in den stirnseitigen Montageflanschen ausgeglichen, um der Ausdehnung von Werkstoffen entgegenzuwirken.

Abbildung 6: Montageflansch an einer DL-Serie
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