Kundenindividuelle Linearachs-Systemlösungen von Schaeffler

Konzentriere dich auf deine Kernkompetenz, so lautet in Zeiten der Globalisierung immer öfter das Mantra, auch im Maschinenbau und der angrenzenden Hightech-Industrie. Die Entwicklungszyklen werden immer kürzer, sodass die Engineeringkapazitäten notgedrungen auf das fokussiert werden, was zur qualitativen Differenzierung im Markt beiträgt.

Bei Laboranalyse- oder Medizintechnikherstellern zum Beispiel geht es um Messtechnik und Diagnostik, bei Werkzeugmaschinenherstellern um die Bearbeitung des Werkstücks durch die Spindel und bei Sondermaschinenbauern um den jeweiligen hoch spezialisierten Prozess – Fügen, Kleben, Sortieren und vieles mehr. Die ebenfalls sehr wichtigen Positionieraufgaben landen in der Priorität schnell einmal auf Rang zwei.

Wenn es also darum geht, zum Beispiel Patienten oder Präparate im Gerät zu positionieren, wenn es darum geht, Werkstücke innerhalb der Maschine zu bewegen, dann fordern die Hersteller von ihren Lieferanten immer häufiger komplett einsatzbereite Subsysteme einschließlich Engineering, Antriebstechnik und weiterer Services.

Wo früher einzelne Linearkomponenten bestellt wurden, sind heute veritable Positionierlösungen gefordert. Plug&Play ist das Stichwort. Das schließt auch Endmontage, Verkabelung, Parametrierung der Steuerung und Inbetriebnahme mit ein.

Systemlösungen vom Lineartechnikspezialisten

Genau auf diese funktionsfertigen und projektspezifischen Linearsysteme hat sich Schaeffler Lineartechnik in Homburg mit dem Bereich Systemlösungen spezialisiert. Dabei greifen die Ingenieure dort nicht nur auf ihre eigenen Lineareinheiten, sondern auf das komplette Portfolio des Konzerns zurück.

Sie komponieren daraus nach Kundenanforderungen einen passenden Mix aus konfektionierbaren Linearmodulen oder Lineartischen, die sie bei Bedarf mit mechanischen und elektrischen Antriebselementen von namhaften Zulieferern und Partnern kombinieren. Als Ergebnis erhält der Kunde komplett funktionsfertige und wirtschaftliche Linearsysteme und Systemlösungen für sein Projekt.

Als Basis verwenden die Techniker in der Regel eines der hauseigenen und selbst entwickelten Aluminium-Strangpressprofile, die passend zum Projekt zugeschnitten werden. Dort lassen sich verschiedene Führungen integrieren, etwa für Laufrollen- oder Profilschienenführungen, aber auch für Kugelumlaufschuhe und Linearkugellager.

Auch bei den Antrieben ist die Auswahl groß: Von Zahnriemen- oder Zahnstangenantrieben über Kugel- oder Trapezgewindetriebe sowie Linearmotorantriebe bis hin zur Adaption von Motor-Getriebeeinheiten ist so gut wie alles auswählbar, was der Markt hergibt. Zugehörige Laufwagen, Schmiersysteme und Abdeckungen vervollständigen das Mechanik-Portfolio.

Ein System wäre aber nicht komplett, wenn nicht auch noch die passenden elektronischen Komponenten integrierbar wären. Und so können die Kunden je nach Bedarf auch Messsysteme, Drehgeber, Endschalter, Steuerungen und passende Verkabelung anschlussfertig geliefert bekommen.

Über das Katalogportfolio hinaus

Wem die große Auswahl aus dem Schaeffler-Katalog nicht reicht, für den entwickeln und fertigen die Systemspezialisten in Homburg über die Standardkomponenten hinaus kundenindividuelle und maßgeschneiderte Linearsysteme. Der Bereich Systemlösungen agiert dabei als firmeninterner Systemintegrator, der den Kunden auch als Entwicklungspartner zur Verfügung steht. Die hier für die jeweilige Applikation entwickelten Bauteile werden mittels Finite-Elemente-Methode (FEM) speziell auf den jeweiligen Belastungsfall hin optimiert.

In Verbindung mit dem umfangreichen Programm an Wälz- und Linearlagern sowie dem Wälzlager-Know-how im Konzern entstehen so immer wieder innovative Lösungen mit hohem Integrationsgrad. Auch hier werden natürlich die Direktantriebe, Servomotoren, Steuerungen und Sensoren der Kooperationspartner verbaut und die Linearsysteme somit auch elektrisch funktionsfertig entwickelt und gefertigt.

Ein typisches Beispiel für eine fertige Baugruppe ist die auf dem Titel vorgestellte Kombination des Teleskopmoduls MTKUSE in Verbindung mit einem Linearmodul MDKUVE25-KGT. Teleskopachsen bieten im Vergleich zu Standard-Linearachsen den großen Vorteil, dass sie sich nicht über den gesamten Verfahrweg erstrecken und so den Arbeitsraum für andere Maschinen und Prozesse freigeben können. Das Teleskopmodul MTKUSE ist speziell für Nebenachsen wie Pick&Place-Anwendungen oder die Werkzeugübergabe entwickelt worden.

Drei Präzisions-Kugelumlaufeinheiten sind so übereinander angeordnet, dass der mögliche Verfahrweg mehr als doppelt so lang ist wie das Basismodul selbst. Die Lineareinheit ist dabei in beide Richtungen teleskopierbar. Ein Servogetriebemotor ist außen an das Aluminiumprofil angeflanscht und treibt über ein Zahnstangengetriebe das Modul an. Es können auf Kundenwunsch Servomotoren verschiedenster Hersteller und entsprechend vorbereitete spielarme Präzisions-Planetengetriebe montiert werden.

Kombiniert man diese nun mit den Tandem-Modulen mit vierreihiger Kugelumlaufführung und Kugelgewindetrieb MDKUVE25-KGT, so ergibt sich ein flexibel ansteuerbares mechachsiges Positioniersystem.

Module bereits vielfältig im Einsatz

Das Spektrum dessen, was Schaeffler mit seinen kundenindividuellen Systemen anbieten kann, ist sehr groß. Es beginnt bei sehr kompakten Zweiachssystemen mit einem Querschnitt von 40 mal 40 Millimetern bis hin zu dreiachsigen Portalen mit 400 Millimeter Breite und 200 Millimeter Höhe – alles aus dem Standardprogramm. Bei der Länge ist die Flexibilität noch höher, Verfahrwege von rund 40 Meter sind bei Kunden bereits realisiert worden.

Konkrete Beispiele sind in der Medizintechnik ebenso zu finden wie in Laborgeräten. Bei einem kleinen Diagnosegerät für Milchprodukte, in dem die Analyseplättchen innerhalb des Geräts verfahren werden müssen, hat Schaeffler das komplette mechatronische Innenleben anschlussfertig beigesteuert, bei einer großen Styroporschneidmaschine für Dachisolationen kommt die gesamte Schneiddrahtverstellung aus Homburg.

Noch sind nicht alle Branchen so offen für Systemdienstleistungen wie die Medizintechnik, bei der ein solches Outsourcing schon länger üblich ist. Die Systemdienstleister von Schaeffler in Homburg sind aber sicher, dass sich das ändern wird. Dank der breiten Aufstellung des Gesamtkonzerns sehen sie sich als Generalist am Markt, der alle Branchen bedient – und zwar so, wie es der jeweilige Kunde von ihnen fordert. Plug&Play eben.