Branchenlösungen in der Antriebstechnik
Wo Bewegung präzise gesteuert werden muss, sind durchdachte Antriebslösungen gefragt. Wir bietet ein breites Spektrum hochqualitative Komponenten und Systemlösungen für anspruchsvolle Anwendungen in allen Bereichen der industriellen Antriebstechnik. Branchenübergreifend entwickeln wir individuelle Konzepte, die Dynamik, Präzision und Wirtschaftlichkeit optimal miteinander verbinden.
Auf dieser Seite zeigen ausgewählte Praxisbeispiele, wie aus konkreten Anforderungen maßgeschneiderte Lösungen mit ATLANTA Komponenten entstanden sind, von der ersten technischen Herausforderung bis zur realisierten Anwendung beim Kunden.
Portalbearbeitung von CFK-Bauteilen – Hochpräzise Antriebslösung für die Luftfahrtindustrie
Die Herausforderung
Ein führendes Luftfahrtunternehmen benötigte eine hochpräzise Portalmaschine zur schnellen und materialschonenden Bearbeitung von CFK‑Bauteilen wie Flugzeugflügeln und Rumpfsegmenten. Entscheidend war, dass während der Bearbeitung keinerlei mechanische Belastung entsteht, die zu einer Schädigung oder Delamination der Faserlagen führen könnte.
Die Wahl fiel daher auf eine moderne Wasserschneidanlage, die entscheidende Vorteile gegenüber klassischen Bearbeitungstechnologien bietet:
- Minimale Materialbelastung
- Keine Staubentwicklung
- Kein Wärmeeintrag in das Bauteil
- Keine feste Verspannung der Werkstücke notwendig
Für die hohe Präzision der Maschine wurde ein Antriebssystem benötigt, das eine exakte Positionierung und Wiederholgenauigkeit gewährleistet.
Unsere Lösung
Zur Erreichung der geforderten Gesamtgenauigkeit wurde eine HPR‑Zahnstange der Qualitätsstufe Q5, gehärtet und geschliffen, eingesetzt. In Verbindung mit einer Verspannungsritzelwelle konnte das Zahnspiel präzise eingestellt und während des gesamten Betriebs optimal nachjustiert werden.
Den Antrieb übernahm ein ATLANTA HP-Servo Hochleistungsgetriebe mit einem Verdrehspiel von < 2 arcmin. Die direkte Montage des Servomotors sowie die hohe Torsionssteifigkeit und dynamische Bewegungscharakteristik des Getriebes tragen wesentlich zur Gesamtperformance bei.
Für absolute Genauigkeit über den gesamten Verfahrweg wurden die HPR‑Zahnstangen mithilfe des ATLANTA‑Zahnstangen Montagesets exakt hintereinander ausgerichtet. Die beiden Seiten des Portal-Antriebs laufen elektronisch im Master/Slave‑Betrieb, was eine besonders ruhige und synchrone Bewegung der Maschine ermöglicht.
Das Ergebnis:
Ein hochpräzises Bearbeitungsportal, das CFK‑Bauteile ohne mechanische Belastung und mit maximaler Genauigkeit bearbeiten kann, ideal für sensible Strukturen im Luftfahrtbereich.
Gelieferte Komponenten
Zahnstangen
- 29 80 105, Q6, m=8, 1000 mm schrägverzahnt, gehärtet und geschiffen
- 29 30 100, Q6, m=3, 1000 mm, schrägverzahnt, gehärtet und geschliffen
Schneckengetriebe
- 58 87 039 HP-Servo Schneckengetriebe a=125, i=39
- 58 84 039 HP-Servo Schneckengetriebe a=63, i=29
Zahnräder & Ritzelwellen
- 74 98 712, Verspannungsritzelwelle m=8, Z=12
- 74 93 420, Verspannungsritzelwelle m=3, Z=20
Schmiersystem
- 65 91 007 Typ 475, elektrochemisch
- 65 91 817 Filzzahnrad m=8, Z=17
- 65 91 318 Filzzahnrad m=3, Z=18
Portalroboter für die Bestückung von Textilmaschinen
Die Herausforderung
Ein Hersteller von Textilmaschinen entwickelte einen neuen Portalroboter, der große Garnspulen automatisch an die Maschinen zuführt. Diese Garnspulen sind die Grundlage für High‑Tech‑Textilien, die unter anderem in der Luft- und Raumfahrt eingesetzt werden.
Für diesen Prozess wurde eine 17 m lange Linearachse benötigt, auf der sich ein kompletter Roboterarm samt Steuerung mit bis zu 2 m/s schnell und gleichzeitig präzise bewegen kann. Die Herausforderung bestand darin, einen zuverlässigen, langlebigen und ruhig laufenden Antrieb zu realisieren.
Unsere Lösung
Für den Portalroboter wurde ein Zahnstangentrieb ausgewählt, der optimal auf die Anforderungen des Kunden abgestimmt wurde. Die Grundlage bildet eine Kombination aus ATLANTA PR Zahnstangen der Qualitätsstufe 8, die in 2000 mm und 1000 mm Länge geliefert und fortlaufend hintereinander montiert wurden.
Mit Hilfe der ATLANTA Montagezahnstange konnten die einzelnen Elemente präzise und teilungsgenau ausgerichtet werden, sodass eine durchgehend genaue Führung der Achse über die gesamte 17‑Meter‑Strecke gewährleistet ist.
Den Antrieb übernimmt ein ATLANTA HT‑Servo Schneckengetriebe, das mit einem Verdrehspiel von unter 1 arcmin eine sehr hohe Genauigkeit ermöglicht. Über eine schrägverzahnte Ritzelwelle mit 15 Zähnen, die per Klemmverbindung mit dem Getriebe verbunden wurde, wird die Bewegung kraftvoll und gleichmäßig übertragen.
Für einen reibungslosen Langzeitbetrieb sorgt außerdem ein Schmiersystem mit permanenter Filzradschmierung. Dadurch wird das System kontinuierlich mit Schmierstoff versorgt und der Wartungsaufwand deutlich reduziert.
Das Ergebnis:
Ein leistungsfähiger Portalroboter, der schnelle Bewegungen und hohe Präzision zuverlässig miteinander verbindet, ideal für den anspruchsvollen Einsatz in der modernen Textilproduktion.
Gelieferte Komponenten
Zahnstangen
- 38 41 100, Q8, m=4, 1000 mm, schrägverzahnt, gefräst und vergütet
- 38 41 200, Q8, m=4, 2000 mm, schrägverzahnt, gefräst und vergütet
Schneckengetriebe
- 98 84 105 HT-Servo Schneckengetriebe, a=63, i=4,75
Zahnräder & Ritzelwellen
- 20 89 515, Ritzelwelle m=4, Z=15, schrägverzahnt
Schmiersystem
- 65 91 004 Typ 125, elektrochemisch
- 65 91 418 Filzzahnrad m=4, Z=18
CNC‑Bearbeitungsmaschine mit 10 m Verfahrweg
Die Herausforderung
Ein Hersteller von CNC‑Bearbeitungsmaschinen erhielt den Auftrag, die Verfahrlänge seiner bestehenden Maschine von 5 m auf 10 m zu erweitern. Die bisher eingesetzte Kugelgewindespindel war für diese Länge jedoch nicht mehr geeignet, da Präzision, Dynamik und Laufruhe über eine solche Strecke nicht gewährleistet werden konnten.
Für die neue Maschinenversion wurde daher ein Antriebssystem gesucht, das eine hohe Genauigkeit über die gesamte Verfahrstrecke bietet und gleichzeitig robust und langlebig im täglichen Betrieb arbeitet.
Unsere Lösung
Um die geforderte Genauigkeit über einen Verfahrweg von 10 m zu erreichen, entschied man sich für einen Zahnstangenantrieb von ATLANTA.
Es kamen Q6 Zahnstangen der Größe m=6 zum Einsatz, die fortlaufend und präzise hintereinander montiert wurden. Mit dem patentierten ATLANTA Zahnstangen Montageset konnte eine teilungsgenaue Ausrichtung gewährleistet werden, ein entscheidender Vorteil bei langen Achsen.
Als Antriebskomponente wurde ein HT Servo Hochleistungsgetriebe mit einem Verdrehspiel von unter 1 arcmin integriert. Die Kraftübertragung auf die Zahnstange erfolgt über ein Verspannungsritzel, das den großen Vorteil bietet, dass das Zahnflankenspiel bei Bedarf jederzeit nachgestellt werden kann. Dadurch bleibt die Achse dauerhaft präzise und kann optimal an die Laufparameter der Maschine angepasst werden.
Für eine zuverlässige und wartungsarme Schmierung des gesamten Antriebssystems sorgt eine ATLANTA Schmiereinheit mit permanenter Filzradschmierung.
Das Ergebnis:
Eine verlängerte CNC‑Fahrachse, die trotz ihrer 10 m Länge eine exzellente Genauigkeit, hohe Laufruhe und langfristige Stabilität bietet.
Gelieferte Komponenten
Zahnstangen
- 29 60 105, Q6, m=6, 1000 mm, schrägverzahnt, gehärtet und geschliffen
Schneckengetriebe
- 98 16 020 HT-Servo Schneckengetriebe, a=100, i=19,5
Zahnräder & Ritzelwellen
- 74 96 713 Verspannungsritzelwelle m=6, Z=13
Schmiersystem
- 65 91 004 Typ 125, elektrochemisch
- 65 91 629 Filzzahnrad m=6, Z=17
Spezialvorrichtung für die Herstellung eines Flugzeugrumpfes
Die Herausforderung
Ein Luftfahrtunternehmen hat ein neues Herstellungsverfahren entwickelt, das die Steifigkeit und Sicherheit moderner Flugzeuge deutlich verbessern soll. Während Flugzeugrümpfe bisher aus zwei großen Segmenten zusammengesetzt wurden, soll der Rumpf zukünftig in einem einzigen Stück gefertigt werden.
Dieses neue Verfahren reduziert nicht nur den Luftwiderstand und das Gewicht, sondern senkt gleichzeitig die Produktionskosten, was ein großer Vorteil in der modernen Luftfahrtfertigung ist.
Unsere Lösung
Für die Herstellung des Rumpfes wird ein Glasfaserverbundstoff eingesetzt, der im Ganzen in einer großen Pressform gefertigt wird. Um den vollständig gepressten Rumpf anschließend sicher und kontrolliert aus der Form zu lösen, entwickelte das Unternehmen eine spezielle Trennvorrichtung.
Für diesen Prozess kommen vier ATLANTA HS10 Hochleistungs‑Spindelhubgetriebe zum Einsatz. Sie arbeiten in Zylinderausführung und werden elektronisch synchronisiert, sodass die Trennbewegung gleichmäßig, präzise und schonend erfolgt.
Das Ergebnis:
Eine zuverlässige Hubtechnik, die ein verzugsfreies Öffnen der Pressform ermöglicht und den fertigen Rumpf sicher aus der Form löst, ein entscheidender Faktor für die Reproduzierbarkeit und Qualität des neuen Herstellungsverfahrens.
Gelieferte Komponenten
Spindelhubgetriebe
- HS10 Hochleistungs-Spindelhubgetriebe in Hubzylinderausführung i=29
- Kugelgewindespindel KG25x10, Hub 300mm
- Hubzylinder mit Gewindeanschluss
- Servo-Motorflansch
- Servo-Motor, 3000 U/min
Sicherheitsgeländer für den Tankwagen‑Befüllbereich
Die Herausforderung
Ein Unternehmen der Mineralölindustrie benötigte einen zuverlässigen Antrieb für ein 6 m langes Sicherheitsgeländer, das während des Befüllvorgangs eines Tankwagens automatisch abgesenkt werden soll. Ziel dieser Einrichtung ist es, zu verhindern, dass sich Personen während des Befüllens auf dem Tankfahrzeug aufhalten, ein wichtiger Beitrag zur Arbeitssicherheit.
Aus Gründen des Umweltschutzes entschied sich das Unternehmen bewusst gegen eine hydraulische Lösung und suchte nach einer sauberen, wartungsarmen und ATEX‑konformen Alternative.
Unsere Lösung
Auf Basis der Anforderungen wurde ein Antriebssystem mit ATLANTA TS5 Standard-Spindelhubgetrieben in der Ausführung mit stehender Spindel eingesetzt. Aufgrund der Größe und des Gewichts des Geländers kamen insgesamt vier TS5 Hubantriebe zum Einsatz, jeweils mit einer Übersetzung i = 4:1 und einer Tr18x4 Trapezgewindespindel in 355 mm Länge.
Da die Anwendung in einem explosionsgefährdeten Bereich installiert ist, wurden alle TS5 Spindelhubgetriebe nach ATEX‑Vorgaben montiert. Um den Betrieb dauerhaft sicherzustellen, erhielt jedes Hubgetriebe ein elektronisch gesteuerte Schmierdose, die eine kontinuierliche Versorgung mit Schmierstoff gewährleistet.
Das Ergebnis:
Ein zuverlässiges, sauberes und sicheres Hubsystem, das das Geländer präzise hebt und senkt, ganz ohne Hydraulik und optimal geeignet für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen.
Gelieferte Komponenten
Spindelhubgetriebe
- TS5 Standard-Spindelhubgetriebe, i = 4:1, mit einer stehenden Spindel,
in ATEX‑Ausführung - Trapezgewindespindel Tr18×4, Länge 355 mm
- Faltenbalg
- Motorflansch für einen Drehstrommotor
Schmiersystem
- 65 91 006 Typ 125, elektrochemisch, mit ATEX
Manipulator für die Handhabung großer Zahnräder
Die Herausforderung
Ein Zulieferer für die Windkraftindustrie war auf der Suche nach einem neuen, robusten Antrieb für seinen Manipulator. Mit dieser Anlage werden große Zahnräder zunächst in einen Härteofen transportiert und nach dem Härteprozess zur weiteren Bearbeitung wieder entnommen.
Der bisher eingesetzte Spindelantrieb stieß aufgrund steigender Lasten zunehmend an seine Grenzen. Deshalb sollte der Manipulator auf einen Zahnstangenantrieb umgestellt werden, um höhere Belastbarkeit, längere Lebensdauer und einen zuverlässigeren Betrieb sicherzustellen.
Unsere Lösung
Für den Manipulator wurde ein Zahnstangentrieb auf Basis der ATLANTA BR Zahnstangen ausgelegt. Diese Zahnstangen der Qualitätsklasse Q10 sind gehärtet, schrägverzahnt und im Modul 2 gefertigt, ideal für robuste Anwendungen im industriellen Umfeld.
Damit mehrere Zahnstangen präzise in Reihe montiert werden können, kam eine ATLANTA Montagezahnstange zum Einsatz. Sie ist in entgegengesetzter Richtung verzahnt und ermöglicht dadurch eine besonders genaue und versatzfreie Ausrichtung.
Die Bewegung des Manipulators wird über zwei ATLANTA E‑Servo Schneckengetriebe der Größe a = 63 mm erzeugt. Beide Getriebe wurden mit schrägverzahnten Ritzelwellen inklusive Passfederverbindung ausgestattet, um eine sichere und kraftvolle Drehmomentübertragung zu gewährleisten.
Für eine langfristig zuverlässige Funktion wurde der komplette Zahnstangentrieb mit einer permanenten Filzradschmierung ausgestattet. Die automatische Schmierdosen stellt dabei eine kontinuierliche Versorgung mit Schmierstoff sicher, ein wesentlicher Faktor für den langlebigen Betrieb unter hohen Lasten.
Das Ergebnis:
Ein widerstandsfähiger und wartungsarmer Zahnstangenantrieb, der die schweren Zahnräder zuverlässig durch den Härteprozess transportiert und den Manipulator für zukünftige Belastungen optimal auslegt.
Gelieferte Komponenten
Zahnstangen
- 39 20 100, Q10, m=2, 1000 mm, schrägverzahnt
- 29 20 999 Montagezahnstange m=2
Schneckengetriebe
- 59 04 015 E-Servo Schneckengetriebe, a=63, i=14,5
Zahnräder & Ritzelwellen
- 20 29 430 Ritzelwelle m=2, Z=30, schrägverzahnt
Schmiersystem
- 65 91 057 Typ 475, elektrochemisch
- 65 91 218 Filzzahnrad m=2, Z=18
Schweißroboter für die flexible Bearbeitung großer Metallrohre
Die Herausforderung
Ein Hersteller von Schweißsystemen plante eine Anlage, mit der sich große Metallrohre mit einem Durchmesser von bis zu 2.500 mm und einer Länge von 4.000 mm bearbeiten lassen. Besonders wichtig war dabei eine hohe Flexibilität und Präzision, damit Schweißnähte in jeder Position und Ausrichtung sauber und wiederholgenau erzeugt werden können.
Unsere Lösung
Um diese Flexibilität sicherzustellen, wurde ein Schweißroboter an einem 360° schwenkbaren Arm montiert. Dadurch kann der Roboter jede gewünschte Arbeitsposition anfahren und die Werkstücke rundum bearbeiten. Zusätzlich lässt sich die gesamte Anlage über einen 5.500 mm langen Verfahrweg bewegen, was das Erstellen gleichmäßiger horizontaler Schweißnähte ermöglicht.
Für den Antrieb des Schwenkarms kam ein ATLANTA E‑Servo Schneckengetriebe in Kombination mit einer Modul‑5 Ritzelwelle und einem passenden Schmiersystem zum Einsatz.
Die Fahrachse wird über einen Zahnstangentrieb aus ATLANTA BR Zahnstangen der Qualitätsstufe Q10 angetrieben. Auch hier sorgt ein E‑Servo Schneckengetriebe inklusive Ritzelwelle sowie ein Schmiersystem für eine zuverlässige Übertragung und einen ruhigen Lauf.
Das Ergebnis:
Eine hochflexible Schweißanlage, die große Bauteile in jeder Position präzise bearbeiten kann und gleichzeitig durch ihre robuste Antriebstechnik eine lange Lebensdauer bietet.
Gelieferte Komponenten
Antrieb Schwenkarm
Schneckengetriebe
- 59 06 052 E-Servo Schneckengetriebe, a=100, i=52
Zahnräder & Ritzelwellen
- 20 28 613 Ritzelwelle m=5, Z=13, geradeverzahnt
Schmiersystem
- 65 91 000 Typ 125, elektrochemisch
- 65 91 518 Filzzahnrad m=5, Z=18
Antrieb Fahrachse
Zahnstangen
- 34 30 100, Q10, m=3, 1000 mm, gerade verzahnt, gehärtet
Schneckengetriebe
- 59 05 052 E-Servo Schneckengetriebe, a=80, i=52
Zahnräder & Ritzelwellen
- 20 28 521 Ritzelwelle m=3, Z=21, gerade verzahnt
Schmiersystem
- 65 70 010 Typ M150, elektromechanisch
- 65 91 328 Filzzahnrad m=3, Z=19
Testgerät zur Erprobung der Ladungssicherung
Die Herausforderung
Ein Unternehmen, das sich auf Transportsicherheit spezialisiert hat, entwickelte ein neues Testgerät, um das Verhalten von Transportgütern während der Fahrt realistisch zu simulieren.
Die Anlage mit einer Gesamtlänge von 9 m untersucht, wie sich unterschiedlich gesicherte oder ungesicherte Ladungen bei verschiedenen Fahrmanövern auswirken. Ziel ist es, die Kräfte und Bewegungen zu analysieren, die auf einen LKW wirken können und damit die Sicherheit im Transportwesen weiter zu verbessern.
Unsere Lösung
Um die Anlage mit der geforderten Geschwindigkeit von 6 m/s betreiben zu können, wurde ein leistungsstarker Zahnstangentrieb eingesetzt.
Zum Einsatz kamen ATLANTA HPR Zahnstangen der Qualitätsstufe Q6, gehärtet, geschliffen und schrägverzahnt, ideal für Anwendungen, bei denen hohe Dynamik und Präzision gefragt sind. Kombiniert wurden sie mit einem Zahnrad mit 20 Zähnen, das optimal auf die Zahnstangen abgestimmt ist.
Für einen dauerhaft ruhigen und verschleißarmen Lauf sorgt ein ATLANTA Schmiersystem mit permanenter Filzradschmierung, das den gesamten Zahnstangentrieb kontinuierlich mit Schmierstoff versorgt.
Das Ergebnis:
Ein zuverlässiger, hochdynamischer Antrieb, der die geforderten Bewegungsprofile exakt abbilden kann und somit realistische Testbedingungen für die Ladungssicherung erzeugt.
Gelieferte Komponenten
Zahnstangen
- 29 60 105, Q6, m=6, 1000 mm schrägverzahnt, gehärtet und geschliffen
- 29 60 205, Q6, m=6, 2000 mm, schrägverzahnt, gehärtet und geschliffen
Zahnräder & Ritzelwellen
- 24 67 320 Zahnrad m=6, Z=20, einsatzgehärtet
Schmiersystem
- 65 91 000 Typ 125, elektrochemisch
- 65 91 618 Filzzahnrad m=6, Z=18
Sondergetriebe für einen Drehmomentschrauber
Die Herausforderung
Die Alki Technik GmbH aus Ingolstadt, ein traditionsreicher Hersteller von hochwertigen Drehmomentschraubern, suchte nach einer Sonderlösung für ein Schraubwerkzeug, das schwere Schraubverbindungen zuverlässig anziehen und lösen kann.
Dabei geht es um lange Gewindestangen mit Muttern bis zu einer Schlüsselweite von 80 mm, wie sie unter anderem bei der Montage von Plattenwärmetauschern eingesetzt werden.
Das neue Werkzeug sollte:
- sowohl elektrisch als auch pneumatisch betrieben werden können,
- die Arbeit des Benutzers deutlich erleichtern
- die Montagezeiten spürbar reduzieren
Unsere Lösung
Auf Basis dieser Anforderungen entwickelte ATLANTA ein maßgeschneidertes Sondergetriebe, das auf der Technologie eines Schneckengetriebes basiert.
Die Schneckenwelle aus Stahl wurde präzise gefräst und anschließend gehärtet, um eine hohe Stabilität und lange Lebensdauer zu gewährleisten. Das dazugehörige Schneckenrad, ebenfalls aus Stahl gefertigt, wurde einem thermochemischen Verfahren unterzogen, das seine Verschleißfestigkeit deutlich erhöht. Dadurch lässt sich das hohe Drehmoment, das beim Lösen und Anziehen großer Schraubverbindungen entsteht, sicher übertragen.
Um das Gesamtgewicht des Schraubwerkzeugs so gering wie möglich zu halten, wurde das Gehäuse aus Aluminiumguss hergestellt. Diese Bauweise ermöglicht eine besonders kompakte und flache Form des Getriebes, ein wichtiger Vorteil für die tägliche Handhabung und Ergonomie.
Das Ergebnis:
Ein leistungsstarkes, leichtes und vielseitig einsetzbares Sondergetriebe, das sowohl elektrisch als auch pneumatisch angetrieben werden kann und die Montage großer Schraubverbindungen erheblich erleichtert.
Gelieferte Komponenten
Sondergetriebe
- auf Basis eines Schneckengetriebes
Foto: alki TECHNIK GmbH
Prüfkammer für Funktions- und Sicherheitsprüfungen
Die Herausforderung
Ein Unternehmen aus der Umwelttechnik, das Prüfanlagen für die Automobilindustrie entwickelt, suchte eine Alternative zum bisherigen Torantrieb einer befahrbaren Prüfkammer.
Die Tore wurden bislang über Pneumatikzylinder geöffnet und geschlossen. Diese Lösung erwies sich jedoch als zunehmend unpraktisch:
- hohe Energiekosten durch den Betrieb der Pneumatik
- aufwendige Bedienung für die Mitarbeiter
- und vor allem Probleme mit der Synchronisation der Zylinder, was die Zuverlässigkeit der Toranlage einschränkte
Unsere Lösung
Als Ersatz für die Pneumatikzylinder kamen zwei ATLANTA HS10 Hochleistungs‑Spindelhubgetriebe in Zylinderausführung zum Einsatz.
Im Inneren arbeitet ein Kugelgewindetrieb, der für hohe Zyklenzahlen und lange Einschaltdauern ausgelegt ist, perfekt für häufige Torbewegungen im täglichen Prüfbetrieb.
Angetrieben wurden die Hubgetriebe über elektrisch synchronisierte Drehstrommotoren, wodurch sich das Tor gleichmäßig, zuverlässig und vor allem deutlich energieeffizienter bewegen lässt.
Das Ergebnis:
Ein komfortables, wartungsarmes und wirtschaftliches Torsystem, das die Bedienung erleichtert und die Betriebskosten spürbar reduziert.
Gelieferte Komponenten
Spindelhubgetriebe
- HS10 Hochleistungs-Spindelhubgetriebe in Hubzylinderausführung i=29
- Kugelgewindespindel KG 25×20, Hub 910 mm
- Hubzylinder mit Gelenkauge
- Drehstrom‑Motorflansch
Additive Fertigung mit Selective Laser Melting (SLM)
Die Herausforderung
Ein Hersteller von 3D Druckern plante den Bau einer großformatigen Anlage für das Selective Laser Melting (SLM) Verfahren. Für diesen Prozess musste das Pulverbett extrem präzise positioniert werden, da jede Schicht nur wenige Mikrometer (µ) stark ist.
Beim SLM-Druckverfahren wird Metall-, Kunststoff-, Keramik- oder Glas-Pulver durch einen hochenergetischen Laser Schicht für Schicht zu einem festen Bauteil verschmolzen. Nach jeder belichteten Querschnittsschicht wird das Pulverbett um genau eine Schichtdicke abgesenkt, anschließend wird neues Pulver aufgetragen und der Prozess wiederholt sich, bis das Bauteil vollständig aufgebaut ist.
Für diese hochpräzise Bewegung wurde ein Antriebssystem benötigt, das zuverlässig im Mikrometerbereich arbeitet und gleichzeitig das Gewicht des Pulverbetts sicher trägt.
Unsere Lösung
Für die hochgenaue Positionierung des Pulverbetts kamen ATLANTA High Performance Spindelhubgetriebe zum Einsatz.
Diese speziell entwickelten Hubgetriebe sind ideal geeignet, um das Pulverbett präzise um 20 bis 100 µm pro Schicht abzusenken. Gleichzeitig können sie die Last des gesamten Pulverbetts tragen und nach Abschluss des Druckvorgangs wieder sauber in die Ausgangsposition fahren.
Die eingesetzten ATLANTA HS-Spindelhubgetriebe verfügen über:
- • Präzisions-Kugelgewindespindeln für höchste Genauigkeit
- • Spielfreie Muttern zur Wiederholgenauigkeit im Mikrometerbereich (µ)
- • Geschützte Gehäuse zum Schutz vor Pulver, Staub und Schmutz
- • Faltenbälge als Schutz der beweglichen Spindel vor Pulverintrusion
Gelieferte Komponenten
Spindelhubgetriebe
- HS25 Hochleistungs-Spindelhubgetriebe mit stehender Kugelgewindespindel, i=6,75
- Sonderausführung für höchste Präzision
- Kugelgewindespindel KG 35×10, Hub 390 mm
- besonders abgedichtet gegen das Eindringen von Metallpulver
Optimierte Positioniergenauigkeit bei einer Laserschneid-Portalmaschine
Die Herausforderung
Ein Hersteller von Laserschneidmaschinen wollte eine 5 m lange Portalachse, die beidseitig angetrieben wird, mit einem Zahnstangenantrieb ausrüsten.
Ziel war es, über den gesamten Verfahrweg eine hohe Positioniergenauigkeit zu erreichen und den Positionsfehler zwischen linker und rechter Portalseite so gering wie möglich zu halten.
Wichtig war außerdem, dass der Kunde keine elektronische Kompensation der Portalgeometrie verwenden wollte. Stattdessen sollte die Genauigkeit der Achse ausschließlich durch Standard-Komponenten von ATLANTA sichergestellt werden.
Unsere Lösung
Der Kunde setzte ATLANTA schrägverzahnte, gehärtete und geschliffene Zahnstangen Modul 2.0 ein, die jeweils mit einem 2D-Matrix Code versehen sind.
Dieser Code enthält die individuellen Gesamtteilungsfehler (GTf) jeder einzelnen Zahnstange.
Über die auf der ATLANTA-Homepage abrufbare Funktion „Mapping“ im ATLANTA Service konnten alle Zahnstangen gescannt und deren individuelle Abweichungen ermittelt werden. Die Analyse ergab folgende Werte:
- Zahnstange 0001 Gtf -0,018 mm
- Zahnstange 0002 Gtf -0,010 mm
- Zahnstange 0003 Gtf -0,003 mm
- Zahnstange 0004 Gtf +0,003 mm
- Zahnstange 0005 Gtf +0,017 mm
- Zahnstange 0006 Gtf -0,016 mm
- Zahnstange 0007 Gtf +0,010 mm
- Zahnstange 0008 Gtf +0,011 mm
- Zahnstange 0009 Gtf -0,010 mm
- Zahnstange 0010 Gtf +0,004 mm
Erste Montage (ohne Optimierung)
Nach der Standardmontage, bei der jeweils 5 Zahnstangen auf der linken und 5 Zahnstangen auf der rechten Seite montiert werden, ergaben sich für die jeweilige Strecke folgende Gesamtteilungsfehler:
- linke Seite: 0,031 mm
- rechte Seite: 0,021mm
- Maximale Abweichung zwischen der linken und der rechten Seite: 0,036 mm
Optimierung der Zahnstangenreihenfolge
Über das ATLANTA Gantry-Mapping Tool wurde die optimale Reihenfolge der Zahnstangen berechnet, sodass sich die Fehler gegenseitig ausgleichen:
Optimierte Reihenfolge
Linke Seite:
- 1. Zahnstange 0001 Gtf -0,018 mm
- 2. Zahnstange 0005 Gtf +0,017 mm
- 3. Zahnstange 0002 Gtf -0,010 mm
- 4. Zahnstange 0007 Gtf +0,010 mm
- 5. Zahnstange 0003 Gtf -0,003 mm
Rechte Seite:
- 1. Zahnstange 0006 Gtf -0,016 mm
- 2. Zahnstange 0008 Gtf +0,011 mm
- 3. Zahnstange 0009 Gtf -0,010 mm
- 4. Zahnstange 0010 Gtf +0,004 mm
- 5. Zahnstange 0004 Gtf +0,003 mm
Ergebnis nach Optimierung:
Linke Seite: Gtf 0,018 mm (42% Verbesserung)
Rechte Seite: Gtf 0,016 mm (24% Verbesserung)
Maximale Abwichung für das gesamte Portal: 0,010 mm
Was eine Verbesserung von 72% ergibt!
Gelieferte Komponenten
Zahnstangen
- 29 20 105, Q6, m=2, 1000 mm schrägverzahnt, gehärtet und geschliffen
Zahnräder & Ritzelwellen
- 24 20 328 Zahnrad m=2, Z=28, einsatzgehärtet
Schmiersystem
- 65 91 000 Typ 125, elektrochemisch
- 65 91 218 Filzzahnrad m=2, Z=18
Hochdynamische Motionplattform im Ravensburger Spieleland
Die Herausforderung
Für das Ravensburger Spieleland sollte eine neue interaktive Attraktion entstehen. Mit der Umsetzung wurde das Unternehmen aufwind Group - creative solutions aus Malterdingen beauftragt, die sich auf immersive Fahrgeschäfte und moderne Ride‑Technik spezialisiert hat.
Die neue Attraktion „Scotland Yard – Die Jagd durch London“ lässt Besucher in autonom fahrenden Fahrzeugen an einer filmisch gestalteten Verfolgungsjagd nach Mister X teilnehmen. Ein zentrales Element ist eine Motionplattform, auf die die Fahrzeuge selbstständig auffahren und die anschließend realistische Bewegungen erzeugt.
Die Plattform sollte:
- bis zu 4.000 kg tragen (Plattform, Fahrzeug, Insassen)
- Neigebewegungen bis 14° in alle Richtungen ermöglichen
- eine 360°‑Drehung ausführen
- sehr dynamisch, aber gleichzeitig weich und komfortabel arbeiten
- für den Dauerbetrieb im Freizeitpark ausgelegt sein
- höchste Sicherheitsanforderungen erfüllen
Die Bewegungen für die Insassen der Fahrzeuge sollten absolut realistisch wirken und das Gefühl vermitteln, sich mitten in der Verfolgungsjagd durch London zu befinden.
Foto: Ravensburger Spieleland
Unsere Lösung
Präzise Neigebewegungen
Für die Nick‑ und Rollbewegungen der Plattform wurden zwei ATLANTA HS50‑Spindelhubgetriebe in Hubzylinderausführung eingesetzt. Diese elektromechanischen Hochleistungsantriebe wurden für große Kräfte, hohe Dynamik und präzise Synchronbewegungen entwickelt.
Sie ermöglichen schnelle, wiederholgenaue Bewegungen ohne Ruckeffekte, entscheidend für ein realistisches, immersives Fahrerlebnis.
Durch die exakte Synchronisierung beider Zylinder lassen sich sowohl reine Neigebewegungen als auch kombinierte 3‑Achsen‑Bewegungen erzeugen.
360°‑Drehung der Plattform
Für die Drehung der gesamten Plattform in 360° kommt ein großes ATLANTA HT Servo‑Schneckengetriebe zum Einsatz.
Vorteile dieser Getriebebaureihe:
- hohe Drehmomentkapazität
- sehr spielfrei für präzise Positionierung
- kompakte Bauform
- extrem hohe Verdrehsteifigkeit
Damit bewegt sich die Motionplattform synchron zur Projektion, was sehr wichtig ist, um Ungleichheiten zwischen Bild und Bewegung zu vermeiden und den Besuchern ein angenehmes, überzeugendes und vor allem realistisches Erlebnis zu bieten.
Das Ergebnis:
Durch die Kombination aus ATLANTA HS‑Hubzylindern und dem HT‑Servo‑Schneckengetriebe entstand eine Motionplattform, die hohe Dynamik mit sanften Übergängen verbindet, präzise Neige‑ und Drehbewegungen ermöglicht.
Damit können alle komplexen Bewegungsabläufe absolut immersiv und perfekt synchron zum Geschehen dargestellt werden
Gelieferte Komponenten
Spindelhubgetriebe
- HS50 Hochleistungs-Spindelhubgetriebe in der Ausführung Hubzylinder, i=3
- Sonderausführung mit integrierter Haltebremse
- Kugelgewindespindel KG50×40 mit 470 mm Hub
Schneckengetriebe
- 98 06 052 HT‑Servo‑Schneckengetriebe, a = 100, i = 52
