Laborautomatisierung, Bild: Africa Studio - Fotolia

Auch in der Laborautomatisierung werden Kleinstantriebe benötigt. Bild: Africa Studio - Fotolia

Das Platzangebot im Laborumfeld ist häufig begrenzt, sodass eine reduzierte Gerätegröße entscheidende Vorteile bietet. Der Thomson Glide Screw verfügt über kleinere Einbaumaße als herkömmliche Systeme aus Rund-, Flach- oder Profilschienenlager und Gewindetrieb. Damit erlaubt er die Konstruktion eines kleineren Geräts beziehungsweise die Einbindung zusätzlicher Funktionen bei identischer Baugröße. Indem diese Lösung den Außendurchmesser der Spindel als Auflagefläche nutzt, kann auf zusätzliche Abstützungen verzichtet werden. Damit reduziert sich nicht nur die Größe – etwaige Ausrichtungsprobleme während der Installation gehören ebenfalls der Vergangenheit an. Im Vergleich zu einem System mit Profilschienenführung benötigen der Einbau, die Vorbereitung der Einbaufläche und die Ausrichtung des Glide Screw normalerweise gerade einmal ein Viertel der sonst erforderlichen Zeit.

Glide Screw, Bild: Thomson
Der Glide Screw ist eine Kombination aus Spindel und Mutter, die Axial-, Radial- und Momentlasten aufnehmen kann. Bild: Thomson

Beim neuen Linearantrieb handelt es sich um eine Spindel-Mutter-Kombination, die Axial-, Radial- und Momentlasten aufnehmen kann. Der Antrieb hat eine präzisionsbearbeitete, lagergeeignete Oberfläche mit Radiallagern, die sich an der Außenseite der Leitspindel bewegen. Die Lagerfläche befindet sich zwischen den Innenlaufbahnen der Radiallager und dem Außendurchmesser der Spindel. Um radiale Lasten aufzunehmen, werden an der Stelle entgegenwirkende Reaktionskräfte erzeugt, wo die Lager die Außenseite der Spindel berühren. Dreh- oder Momentlasten werden ebenfalls von den Lagern aufgenommen.

Der Antrieb bietet einen praktisch wartungsfreien Betrieb, wozu vor allem das integrierte Thomson-Dauerschmiersystem Lube-for-Life beiträgt. Bei diesem System fungiert ein in die Gleitmutter eingelassener Polymer-Block wie ein Schwamm, aus dessen Poren kontinuierlich kleinste Mengen an Schmiermittel austreten, sobald sich die Mutter über die Spindel bewegt. Auf diese Weise ist der Antrieb stets geschmiert. Zusätzliches Öl oder Schmierfett, das möglicherweise zu Verschmutzungen im Laborbereich führen könnte, entfällt.

Weniger Komponenten

Radiallager, Bild: Thomson
Er hat eine präzisionsbearbeitete, lagergeeignete Oberfläche mit Radiallagern, die sich an der Außenseite der Leitspindel bewegen. Bild: Thomson

Im Laborbetrieb ist jede Gerätestörung und jede Minute Stillstandzeit äußerst kostspielig. Das vereinfachte Design des Glide Screw kommt mit deutlich weniger Bauteilen aus, als andere herkömmliche Lösungen. Damit sinkt zum einen das Ausfallrisiko, während sich zum anderen die Integration in eine Maschine extrem einfach gestaltet. Darüber hinaus muss der Antrieb für einen korrekten Betrieb nicht ausgerichtet werden, das heißt, eine Fehlausrichtung kann zu keinem vorzeitigen Ausfall des Systems führen. Der Glide Screw bietet ein gutes Maß an Präzision, das sich besonders für viele Laboranwendungen eignet. Er kann kleine Proben in Diagnosegeräten bewegen und ist für Dosierpumpen, bei denen üblicherweise nur sehr geringe seitliche Belastungen auftreten, geeignet.

Für solche Anwendungen wäre eine Profilschiene viel zu aufwändig und zu komplex. Selbst bei nur geringer Seitenlast benötigen herkömmliche Leitspindeln ein gewisses Maß an Führung, um Probleme durch Verbiegen oder Rattern zu unterbinden. Im Unterschied dazu nimmt der Glide Screw die pulsierende Druck-/Zug-Axialkraft auf und nutzt den äußeren Durchmesser der Spindel zur Führung. Damit kann sogar auf eine noch so kleine Führungskomponente ganz verzichtet werden. Für Pumpenanwendungen gewährleistet diese Lösung eine höhere Zuverlässigkeit und einfachere Wartung als andere Bauformen.

Bauteile Thomson, Bild: Thomson
Der Glide Screw ist platzsparender als herkömmliche Profilschienenlösungen: Hier wurden weniger Bauteile verbaut. Bild: Thomson

Technik im Detail - Der Glide Screw

  • Kombination von Linearlager und Trapezgewindegetriebe
  • Metrische Serie mit Nennweiten 4,6 und 10 mm; Zoll-Serie mit Nennweiten 3/16“,1/4“ und 3/8“
  • Hohe Temperaturbeständigkeit – in Öfen oder Autoklaven bis zu 175 Grad Celsius einsetzbar
  • Reinraum – in automatischen Vakuumskammern, Laboren oder medizinischen Geräten (ISO 6)
  • Weniger Komplexität durch weniger Bauteile
  • Keine Schmierung erforderlich dank dem integrierten Schmierblock „Lube-for-Life“
  • Plug & Play
  • Standardmäßig aus einem speziell für Lager entwickelteren Polymer und Edelstahl gefertigt.

Fazit

Glide Screw in der Medizintechnik, Bild: Thomson
Glide Screw in der Medizintechnik: Hier das Beispiel eines Flüssigkeits-Analysegeräts mit herkömmlicher Profilschienen-/Leitspindellösung (links). Rechts mit Glide Screw. Laut Hersteller bedeutet das 27 % weniger Platzbedarf, 83 % weniger Bauteile und eine kürzere Montagezeit. Bild: Thomson

Der Glide Screw bietet eine gute Leistungsfähigkeit für vielfältige Einsatzbereiche im Markt medizinischer Geräte. Seine einfache Konstruktion verzichtet auf viele Komponenten, die ansonsten die Kosten, die Komplexität und die möglichen Fehlerquellen nach oben treiben würden. Die Gerätehersteller profitieren damit von der Möglichkeit, die Produktionskosten einzudämmen, die Zuverlässigkeit und Funktionalität ihrer Produkte zu erhöhen sowie die Betriebskosten für den Endanwender zu reduzieren.