Konstruieren mit integrierter Aktuator-Synchronisierung

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Stabilität und Effizienz für die Handhabung großer oder ungleicher Lasten: Thomson Industries, Inc., Hersteller mechanischer Antriebslösungen, erweitert die integrierte Steuerungstechnik seiner elektromechanischen Electrak HD-Linearaktuatoren um eine neue Synchronisierungsoption. Konstrukteure von Vorrichtungen, bei denen große oder ungünstig verteilte Lasten wiederholt und gleichmäßig bewegt werden müssen – zum Beispiel große Sonnenkollektoren oder schwere Motorhauben von Baumaschinen – können diese Last jetzt optimal auf bis zu vier Aktuatoren verteilen. 

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Stabilität und Effizienz für die Handhabung großer oder ungleicher Lasten: Thomson Industries, Inc., Hersteller mechanischer Antriebslösungen, erweitert die integrierte Steuerungstechnik seiner elektromechanischen Electrak HD-Linearaktuatoren um eine neue Synchronisierungsoption. Konstrukteure von Vorrichtungen, bei denen große oder ungünstig verteilte Lasten wiederholt und gleichmäßig bewegt werden müssen – zum Beispiel große Sonnenkollektoren oder schwere Motorhauben von Baumaschinen – können diese Last jetzt optimal auf bis zu vier Aktuatoren verteilen. 

Herkömmliche Methoden zur Synchronisierung mehrerer Aktuatoren sind zuweilen unflexibel. So ist die Gasfeder-Technologie beispielsweise in den Einsatzmöglichkeiten begrenzt, während Hydraulikzylinder anfällig für Undichtigkeiten und außerdem kostspielig in der Wartung sind. Nicht-integrierte elektronische Systeme bieten demgegenüber zwar mehr Flexibilität und sind sauberer, benötigen jedoch externe Vorrichtungen wie Encoder und Potentiometer, um die Position zu verfolgen und ein Rückführungssignal an eine externe SPS oder sonstige Logikeinheit zu übermitteln.

Integrierte Bewegung von bis zu vier Aktuatoren

„Die Möglichkeit, die Bewegung von großen und möglicherweise schwer beherrschbaren Lasten zu synchronisieren, wünschen sich unsere Kunden schon seit längerem, um größere Anwendungen zu automatisieren oder die Ergonomie zu verbessern“, erklärt Anders Karlsson, Product Line Specialist für industriell genutzte Linearaktuatoren bei Thomson. „Daher machen wir uns die Fähigkeiten der hochentwickelten Elektronik in unseren erfolgreichen Electrak HD Schwerlast-Linearaktuatoren zunutze, um eine Synchronisierung zu ermöglichen, die einfacher und kostengünstiger ist als mit jedem anderen derzeit verfügbaren technischen Ansatz.“

Die Synchronisierung erlaubt die integrierte Bewegung von bis zu vier Aktuatoren. Werden mehrere mit Synchronisierungsoption ausgestattete Einheiten installiert, profitieren Konstrukteure von einem stabileren und möglicherweise schnelleren Hub. Es ist keine zusätzliche Führung erforderlich und asymmetrische Lasten können besser beherrscht werden.

Last-Koordinierung in einem einzelnen elektromechanischen Aktuator

Thomson realisiert diese Synchronisierung durch die Einbettung der gesamten Last-Koordinierung in einen einzelnen elektromechanischen Aktuator, der dann mit bis zu drei weiteren, ähnlich ausgestatteten Aktuatoren in Reihe verschaltet wird. Eingesetzt wird diese Lösung überall dort, wo eine Linearbewegung benötigt wird, die ohne externe Baugruppen auskommt. Sobald die Aktuatoren installiert sind, können die Kunden sie sofort synchronisieren, indem sie verdrahtet und durch Schalten eines der Geräte betätigt werden. Im Betrieb erkennt die Systemelektronik auftretende Geschwindigkeitsänderungen, die auf ungleich verteilte Last hindeuten, und beseitigt auf diese Weise mögliches Ruckeln oder sonstige negative Auswirkungen. 

Durch die Verwendung mehrerer Aktuatoren steigert die Synchronisierung die Verfahrgeschwindigkeit eines Systems besonders effizient. Eine größere Last, für die normalerweise ein großer Schwerlast-Aktuator notwendig wäre, kann zum Beispiel durch die Kombination mehrerer kleinerer Aktuatoren schneller bewegt werden. Darüber hinaus bleiben auch bei der Synchronisierung alle mechanischen Eigenschaften des Electrak HD erhalten: sei es die Handhabung bidirektionaler Lasten bis 10 kN bei Hüben von maximal 1’000 mm oder die Genauigkeit von 1 % des Hubs von 100 bis 1’000 mm. Die verbauten hochwertigen Kugelgewindetriebe sorgen zudem für eine effiziente Stromaufnahme und unterstützen Geschwindigkeiten bis zu 43,5 mm/s (mit der 1.7-kN-Ausführung). 

Anwendungen

Die Vorteile der Synchronisierung lassen sich in zahllosen Anwendungen nutzen. Neben den bereits erwähnten Sonnenkollektoren und Baumaschinen umfassen mögliche Einsatzbereiche:

  • Logistikzüge in der Industrie zur automatischen Korrektur eines Ungleichgewichts zwischen vorderer und hinterer Last, das zu Blockaden, Geräuschentwicklung oder unnötigem Verschleiß führen kann;
  • Türen an Industrieöfen und großen Prozessapparaten für ein sanftes, sicheres Öffnen und Schließen;
  • Vorrichtungen für ergonomische Patientenhandhabung wie Hubtische durch eine synchronisierte Bewegung der Hubsäulen für sanftere Bewegungen und einen höheren Patientenkomfort;
  • Schiffsbauanwendungen wie Ruderanlagen für ein besseres Ansprechverhalten bei Lenkmanövern;
  • bautechnische Anwendungen wie automatische Verladerampen in Fabriken und Lagerhallen.

Verfügbarkeit

Electrak HD-Linearaktuatoren mit Synchronisierungsfunktion sind ab sofort verfügbar (nach Auswahl der Aktuator-Teilenummer die „Elektronik-Option“ SYN auswählen). Um den Austausch zu vereinfachen und die Ersatzteilanforderungen zu minimieren, kann jeder Aktuator in jeder beliebigen Mehrgeräte-Konfiguration als Führungs- oder Folge-Aktuator fungieren.

Bild: Die Synchronisierung erlaubt die integrierte Bewegung von bis zu vier Aktuatoren. Werden mehrere mit Synchronisierungsoption ausgestattete Einheiten installiert, profitieren Konstrukteure von einem stabileren und möglicherweise schnelleren Hub. Es ist keine zusätzliche Führung erforderlich und asymmetrische Lasten können besser beherrscht werden.

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