Weniger Gewicht, mehr Geschwindigkeit

Der Maschinenbau hat das im Rennsport und in der Flugzeugindustrie geltende Prinzip für sich entdeckt: Gewicht sparen und so höhere Geschwindigkeit erzielen. Gerade Roboterarme sind starken Momenten und kinetischen Energien ausgesetzt. Schafft man es, die Gewichte zu reduzieren, lassen sich höhere Geschwindigkeiten fahren – oder man kann den gesamten Roboter kleiner und damit kostengünstiger wählen. Der Hersteller SMC macht es vor.

Autor: Technische Rundschau 11/2020 (msc)

Kosten gespart dank Gewichtsreduktion: Der Beschichtungswagen dieser Siebdruckmaschine wurde mit den J-Zylindern von SMC halb so gross, wodurch sich auch das Antriebssystem kleiner dimensionieren liess.

 

Die Automatisierungsexperten von SMC beschäftigen sich bereits seit Jahren mit dem Thema Maschinen-Footprint. So entwickelten sie unter dem Aspekt Platz- und Gewichteinsparung eine eigene Produktfamilie, die laufend erweitert wird. «Unsere J-Products beinhalten momentan pneumatische Antriebe und Greifer, dazugehörige Drosseln sowie Ventile oder ganze Ventilinseln», erklärt Kurt Meili, Leiter Product Management bei der SMC Schweiz AG. Dahinter stehen Bestrebungen nach CO2-Reduktion und Ressourcen-Einsparungen sowie eine globale Umfrage bei SMC Kunden. «Diese ergab, dass rund 80 Prozent unserer Kunden unsere Komponenten mit weniger als 0,7 MPa und Geschwindigkeiten bis zu 300 mm/s betreiben», führt Meili weiter aus. Also begann man die Produkte abzuspecken: Sie wurden kleiner und leichter, ideal für den Einsatz auf bewegten Achsen, Schlitten oder Roboterarmen. Kurt Meili erläutert ein Kunden-Beispiel: «Ein Schweizer Hersteller von Siebdruckmaschinen fragte uns in erster Linie wegen Platzproblemen beim Siebspannen wegen unserer J-Zylinder an.» Dank der kompakten Bauweise fand nun die benötigte Anzahl Zylinder tatsächlich Platz. Aber nicht nur beim Spannen erwiesen die J-Products ihren Dienst, sondern auch bei den Beschichtungsmaschinen: Der Beschichtungswagen wurde mit den neuen Produkten halb so gross, wodurch sich auch das Antriebssystem kleiner dimensionieren liess. Laut Kurt Meili liegt der Hauptvorteil auf der Hand: «Kostengünstigere Maschinenproduktion dank Platz und Gewichteinsparung.»

 

Gewicht sparen hilft auch, Kosten zu sparen.

 

Zylinder mit quadratischem Kolben von SMC erweisen sich als ideal bei engen Platzverhältnissen.

 

Die J-Products sind wie die pneumatischen Standardantriebe als Profilzylinder, Führungszylinder oder Rundzylinder in den gängigen Standarddurchmessern erhältlich. Allerdings ist auch da SMC bereits einen Schritt weiter: Um Überdimensionierungen zu verhindern, hat man bei den Profilzylindern Zwischendurchmesser eingeführt. So gibt es nun auch Zylinder mit Durchmessern von 45, 56, 67 und 85 mm. Kurt Meili erläutert, warum: «Dahinter steckt unsere Energieeffizienzstrategie: Wir wollen unseren Kunden beim Energiesparen helfen.» Die Zwischendurchmesser sind aber noch nicht alles, was SMC zu bieten hat. Auch mit dem quadratischen Zylinder beweist SMC Innovationsgeist. «Nein, nicht nur aussen ist er quadratisch, auch innen: Der Kolben ist quadratisch», schwärmt der Product Manager vom einzigartigen Zylinder. Auch hier war der Auslöser ein Kundenprojekt: Für eine Maschine, die Sensoren herstellt, wurden 35 Zylinder in 5 mal 7 Reihen auf engstem Raum gefordert. Dies konnte nur mit quadratischen Zylindern erreicht werden, allerdings fehlte noch die benötigte Kraft. Kurzerhand entwickelten die SMC-Ingenieure den quadratischen Kolben, der mehr Fläche für die Kraftübertragung bietet. Und wie bleiben diese Zylinder dicht? «Das ist unser Geheimnis. Eins ist aber sicher: Die Lebensdauer bleibt gewohnt hoch, wie bei runden Kolben», lächelt Kurt Meili.

01.11.2020