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Linearmotoren

Gegenüber Linearsystemen, die von rotatorischen Motoren angetrieben werden, kennen Linearmotoren keine Weglängenbeschränkung.

Das stationäre Magnetassembly kann aus Standardschienen zu beliebigen Längen zusammengesetzt werden. Weil der bewegte Wicklungskopf für jeden beliebigen Weg verwendet werden kann, gibt es keine Einbußen in der Performance in Abhängigkeit vom Weg.

Spindelsysteme dagegen haben kritische Grenzen in der Geschwindigkeit, und die Trägheit wächst mit der Länge des Verfahrwegs. Geschwindigkeitsbegrenzungen, hohe Trägheit und geringe Steifigkeit sind die Hauptnachteile anderer Systeme im Vergleich zu Linearmotoren bei längeren Verfahrwegen.


Funktionsweise von Linearmotoren

Linearmotoren arbeiten im Wesentlichen wie rotatorische Motoren. Man kann sie sich so vorstellen, dass man einen gewöhnlichen  Synchronmotor aufschneidet und in die Ebene abwickelt.

Ein Linearmotor besteht aus nur zwei Komponenten: einem Wicklungspaket (Primärteil) und einem Träger, auf dem die Magnete fixiert sind (Magnetschiene bzw. Sekundärteil). Die Kupferwindungen führen den gesamten Strom eines Linearmotors.

Die Sekundärteile bestehen aus Seltenen-Erde-Magneten, die in abwechselnder Polarität auf einem Stahlträger montiert sind. Sie erzeugen ein magnetisches Feld senkrecht zum Träger. Wenn in den Kupferwindungen Strom fließt, ergibt sich nach dem Lorentz´schen Gesetz eine Kraft F = I x B, die zur Beschleunigung der Masse benutzt werden kann.

Das Primärteil wird üblicherweise an den bewegten Teilen der Maschine befestigt. Die Primärteile werden am statischen Teil der Maschine fixiert.

 

Der Linearantrieb ermöglicht eine unmittelbare und schwingungsfreie Krafteinspeisung in den Maschinenschlitten bei höchster Geschwindigkeit und Bahngenauigkeit. Entwickelt für höchste Geschwindigkeiten und dynamische Beschleunigung erzielen die Linearmotoren beim Abzeilen von Modelloberflächen mit vielen Richtungswechseln eine Erhöhung des Flächendurchsatzes von mindestens 30 % bis zu 100 %. Es ist hier nicht die letztlich erreichte Eilgangsgeschwindigkeit die zählt, wenn sie auch sehr beeindruckend wirkt, sondern die enorme Achsbeschleunigung.


Moderne Steuerungstechnik macht diese Antriebe beherrschbar und durch die Funktion Safety Integrated der Sinumerik, ohne die wir den Einsatz von Linearmotoren für verantwortungslos halten, sind die Antriebe auch sicher. Bei Netzausfall bremst die Maschine mit der in Antriebsmodulen gespeicherten Energie an der Stromgrenze ab.

Linearmotoren

Diese werden bereits seit 1998 erfolgreich und ohne jegliche Probleme in den GEISS-Fräsmaschinen eingesetzt. Über 70 Maschinen wurden seither mit dieser hochwertigen Antriebstechnik  ausgestattet. Das konstruktive Basiskonzept der GEISS-Fräsmaschinen - die Portalbauweise mit dem feststehenden Maschinentisch-, stellte sich als die ideale Voraussetzung für den Einsatz dieser Antriebe heraus. Der wirtschaftliche Vorteil für den Anwender liegt auf der Hand: Die Zykluszeiten können teilweise um die Hälfte verkürzt werden. Die Aufwendungen für Wartung wurden stark reduziert. Bereits heute zeigt sich, dass die Lebensdauer einer solchen Anlage die einer Anlage mit  herkömmlichen Antrieben bei Weitem übersteigt!   
Linearmotoren

Die Vorteile im Überblick:

  • äußerste Dynamik und höchste Verfahrgeschwindigkeit, 

  • enorme Präzision in der Bearbeitungskontur, 

  • hohe Eigenbeschleunigung, 

  • einfache Montage, 

  • nahezu wartungsfrei,

  • kurze Zykluszeiten und damit hohe Produktivität.


Einsatzgebiete:

  • besäumen von vakuumverformten Kunststoffteilen,
  • im Modellbau, 
  • ultraschallschneiden von nicht fräsbaren Materialien.


Presseartikel:
Linearmotoren für hohe Bearbeitungsgeschwindigkeiten




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