PRT2 Nr. 1 Auslegungskriterien für Antriebe von Schienensystemen
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Precision Ring and Track System Beachten Sie in Zusammenhang mit diesem Datenblatt auch Nr. 1 Auslegungskriterien für Antriebe von Schienensystemen HepcoMotion® Schienensysteme sind äußerst nützlich, wenn es darum geht, ein Bauteil oder einen Arbeitsvorgang entlang einer Strecke aus geraden Führungsschienen und Kurvensegmenten zu bewegen. Die Strecke kann dabei offen sein oder ein geschlossenes System bilden. Oftmals beinhaltet ein System dabei mehrere Laufwagen, die gemeinsam im Verbund umherbewegt werden müssen (dies ist bei Transfersystemen und vielen anderen Anwendungen weit verbreitet). Der Antrieb kann dabei über mehrere Verfahren erfolgen, so z.B. auch über Nocken oder Mitnehmer auf einer Kette oder einem Zahnriemen. Es können aber auch ein (oder mehrere) Laufwagen angetrieben werden, die miteinander verbunden sind und so ein Kette bilden. Bei jeder der möglichen Antriebsmethoden ist darauf zu achten, dass die Geometrie der Bewegung des Laufwagens entsprechend berücksichtigt wird, wenn der Laufwagen den Übergang von einem geraden Schienenstück zu einer Kurve passiert. Hier sind 2 Punkte von besonderer Bedeutung. Bei Laufwagen mit fester Lageranordnung ist kurzzeitig ein Spiel zu beobachten und die Laufwagen sind leicht lose auf der Schiene. Außerdem bewegen sich alle Laufwagen in Richtung Ringmitte (siehe Abb. 2 und Tabelle 2). Abheben Abb. 1: Schienensystem / Abheben der Laufwagen Tabelle 1: Spiel bei Laufwagen mit fester Lageranordnung an den Übergangspunkten des Schienensystems Bei diesen Zahlen handelt es sich um theoretische Werte. Bei den meisten Anwendungen werden die Lager leicht gegen die Schiene vorgespannt und ein Teil des Spiels wirkt quasi als eine „Entspannung“ des Systems. In diesem Fall läuft der Laufwagen etwas leichtgängiger, wenn er beispielsweise von der geraden Schiene auf ein Kurvensegment fährt als wenn sich der Laufwagen komplett auf einem geraden Schienenstück oder in einer Kurve befindet. Bei den meisten Aufgabenstellungen ist das Spiel bzw. das momentane Herabsetzen der Vorspannung nicht von Bedeutung. Es gibt jedoch auch Anwendungsfälle, wo dies unerwünscht sein kann. * Der Laufwagen mit fester Lageranordnung vom Type FCC 25 159 hat ein größeres Spiel. Bei vielen Anwendungen ist dies erkennbar,

Nr. 1 Auslegungskriterien für Antriebe von Schienensystemen Abb. 2: Bahn der Trägerplattenmitte beim Fahren entlang einer ovalen Strecke Bewegung Richtung Mitte Bewegung Richtung Mitte Tabelle 2: Bewegung des Laufwagens in Richtung Mitte des Ringsegments beim Einfahren des Laufwagens in die Kurve Beim Großteil der Anwendungen, wo das Schienensystem einen geschlossenen Kreis bildet, sind die geraden Schienenstücke für die Arbeitsvorgänge von Bedeutung, dort wo der eigentliche Arbeitsvorgang der Anwendung stattfindet. Die Kurvensegmente dienen normalerweise lediglich als Rückweg. In diesen...

Nr. 1 Auslegungskriterien für Antriebe von Schienensystemen Stellen Sie sicher, dass die Verbindung zwischen Riemen und Trägerplatte die Bewegung zur Mitte hin berücksichtigt (siehe Tabelle 2). Abb. 3: Laufwagen angetrieben über Führungszapfen auf einem Zahnriemen oder einer Kette Kommt diese Anordnung zum Einsatz, sollte der Antrieb üblicherweise auf dem Laufwagen außermittig liegen. Daher kommt es zu einer zusätzlichen Momentbelastung des Systems. Bei der Belastungs- und Lebensdauerberechnung für das System muss daher diese Belastung berücksichtigt werden (siehe auch Datenblatt Nr. 3 –...

Nr. 1 Auslegungskriterien für Antriebe von Schienensystemen Bei Systemen, deren Laufwagen über Zugstangen verbunden sind, und somit ein „Verbund“ entsteht, besteht die Tendenz, dass sich die sichtbare Länge des „Verbunds aus Laufwagen“ ändert, wenn die Laufwagen die Verbindungsstelle zwischen Gerade und Kurve passieren. Die Verbindung zwischen einem Laufwagenpaar bildet eine Kreissehne über der Mittellinie des Ringsegments, welche den Laufwagenzug verlängert. Gleichzeitig bewegen sich die Enden der Verbindungsstücke so, dass ein größerer, tatsächlicher Radius entsteht, da sie außen an den...

Nr. 1 Auslegungskriterien für Antriebe von Schienensystemen Falls bei einem Anwendungsfall die Ausdehnung bzw. die Verkürzung der miteinander verbundenen Laufwagen problematisch sein sollte, ist es ratsam die Längenänderung des Systems abzuschätzen. In Tabelle 3 unten finden Sie typische Werte für die Längenänderung bei einem System mit einem einzigen Übergang von Gerade zu Kurve. Kurvendurchmesser Schienensystem Mittelpunkt Verbindungsstück auf dem Laufwagen bitte nicht verwenden 245 0.4mm Tabelle 3: Ungefähre Ausdehnung und Verkürzung bei verbundenen Laufwagen Die in Tabelle 3 enthaltenen...

Nr. 1 Auslegungskriterien für Antriebe von Schienensystemen Kommen miteinander verlinkte Laufwagen wie beschrieben zum Einsatz, gibt es für den Antrieb verschiedene Möglichkeiten. Er kann über einen HepcoMotion Powerslide oder über einen Schneckenantrieb erfolgen. Beide Antriebsvarianten sind in Abb. 6 dargestellt. Antrieb über HepcoMotion Powerslide Schneckengetriebene Antriebsvariante Abb. 6: Antriebsvarianten für Schienensysteme mit verbundenen Laufwagen Beim Antrieb verbundener Laufwagen können Schwierigkeiten auftreten, wenn die Länge des Verbindungselements oder die Mittelpunkte für...

Nr. 1 Auslegungskriterien für Antriebe von Schienensystemen Fährt der Laufwagen von der Geraden in die Kurve, kommt es zu einem schnellen Wechsel der Geschwindigkeit, da der Laufwagen verglichen zum Riemen eine größere Strecke zurücklegen muss. Die Zunahme der Geschwindigkeit findet auf einer sehr kleinen Strecke statt und somit kann es zu extrem hohen Beschleunigungswerten an der Stoßstelle zwischen Schiene und Kurve kommen. Bei der Planung des Antriebs und der Riemennocken müssen daher die durch die hohen Beschleunigungswerte erzeugten Kräfte berücksichtigt werden. Hepco hat eine...