Der Linearmotor im Einsatz 11.05.2020

Die Direktantriebstechnologie von Motoren ist perfekt, wenn es darum geht, die Produktivität, Genauigkeit und dynamische Leistung zu steigern. Bei der VLaser 370 sind neben den Rotationsachsen auch die Linearachsen als Direktantriebe (Linearmotoren) ausgelegt. Der Vorteil: Im Gegensatz zum Kugelgewindetrieb sind bei Linearmotoren keine mechanischen Übertragungen, wie Zahnstangen mit Ritzel, Treibriemen oder Getriebe erforderlich. Sie arbeiten somit berührungsfrei und unterliegen keinem Verschleiß. Zusammen mit Glasmassstäben als hochwertiges Weg-Messsystem ergibt das eine unschlagbare Kombination.

Funktionsprinzip Direktantrieb

Bei Direktantrieben wie dem Torque- und Linearmotor wird die Kraft des Antriebselements ohne mechanische Übertragungskomponenten sondern mit elektromagnetischen Kräften auf die zu bewegende Last direkt übertragen. Beide Antriebsarten arbeiten grundsätzlich nach den gleichen Wirkprinzipien. Im Gegensatz zum Torquemotor sind die Elektromagnete beim Linearantrieb aber nicht kreisförmig um einen Rotor angeordnet, sondern – wie der Name sagt – linear. Stellen Sie sich den Linearmotor also einfach als aufgeschnittenen und in die Ebene abgewickelten Torquemotor vor.

Ein Direktantrieb besteht immer aus zwei Teilen: Einem sich bewegenden Stator mit Kupferdrahtwicklungen (Spulen) und einem Träger von Permanentmagneten, der den stationären Teil des Linearmotors darstellt. Wenn nun ein Stromdurchfluss in der Spuleneinheit des Stators erzeugt wird, bildet sich ein dort magnetisches Feld. Durch das Wechseln der Stromphasen in den Spulen ändert sich die Polarität der einzelnen Spulen, es entsteht ein Elektromagnet. Die Anziehungs- bzw. Abstoßungskräfte zwischen den Spulen und den Magneten der Magnetplatte erzeugen eine lineare Kraft und bewegen die Spuleneinheit vorwärts. Bei einem Richtungswechsel wird einfach umgepolt, Beschleunigung und Geschwindigkeit lassen sich über die Frequenz der Wechselspannung regeln. Vergleichbar ist das mit der Antriebstechnik einer Magnetschwebebahn.

Vorteile des Linearantriebs?

Aufgrund dieser Funktionsweise kann der Linearmotor gänzlich auf kräfteübertragende Bauteile verzichten. Durch den Wegfall solcher Komponenten besticht der Linearmotor durch hohe Beschleunigungen, Präzision, Dynamik und Wiederholgenauigkeit (im Messsystem und in der Lineareinheit). Eigenschaften, die für die VLaser 370 als moderne Maschinenlösung essentiell sind. Und gleichzeitig verringert sich durch das berührungslose Verfahren die Anzahl der Verschleißteile, da lediglich die Linearführungen beansprucht werden.

„Neben der VLaser 370 setzen wir bereits bei unserer Werkzeugschleifmaschine VGrind 340S auf Linearantriebe. Und auch zukünftig werden wir weitere Maschinenmodelle mit dieser Technologie ausstatten“, so Manfred Sägmüller, Leiter der Entwicklungsabteilung bei VOLLMER: „Wir sind überzeugt, dass dieser Antrieb aufgrund seiner völligen Berührungslosigkeit nicht nur für die VLaser 370 Eigenschaften mit sich bringt, die einen Mehrwert für unsere Kunden bieten.“

Videoquelle: Tecnotion GmbH, München - www.tecnotion.de (https://www.tecnotion.de/videos.html)