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Linearantriebe wachsen bis 2010

Welche Entwicklung von direkten elektrischen Linearmotoren zeigt sich über einen Zeitraum von 10 Jahren von 2001 bis 2010? Auf Basis von Gesprächen mit 270 bzw. 130 Maschinenbauern in den Jahren 2001 bzw. 2006 zeigt sich ein kontinuierliches Wachstum dieser Antriebsart.

Linearmotore zunächst selten im Einsatz

1. März 2010 - Im Jahr 2001 war der Einsatz von Linearantrieben im deutschen Maschinenbau noch ein eher seltenes Ereignis. In Branchen, in denen translatorische Antriebe vor allem eingesetzt werden, gab es lediglich 3,5% der Firmen mit direkten elektrischen Linearmotoren im Einsatz.

 

„Den Linearmotor hat man genutzt, um eine Heißleimdüse quer über eine Papierbahn zu verfahren.“ (Verpackungsmaschinen)

„In einer vertikal umlaufenden Wagenkette hat man Linearmotoren für den Antrieb des gesamten Systems eingesetzt. Dabei handelt es sich um ein kontinuierliches System, welches auch in unterschiedlichen Beladungszuständen gleichmäßig schnell drehen soll. Der Linearmotor wurde im horizontalen Bereich des Umlaufs eingesetzt. Diese Wagenkette kam in einer Sortiereinrichtung zum Einsatz.“ (Fördertechnik)

„Einsatz der Linearmotoren für die x-y-Positionierung in der Fläche bei Produktionsautomaten. Die z-Achse ist konventionell ausgeführt.“ (Elektronikfertigung)

Die Marktanteile der Linearantriebe im Maschinenbau von 2001 bis 2010.
Quelle: Marktuntersuchung von Quest TechnoMarketing im deutschen Maschinenbau.


Die Maschinenbauer wollten den relativ geringen Einsatz direkter elektrischer Linearantriebe ausdehnen. Dabei sollten aber nicht rotatorische, sondern andere translatorische Antriebe wie Kugelumlaufantriebe, pneumatische oder hydraulische Linearantriebe substituiert werden.

  • „Man möchte Zahnriemenantriebe gegebenenfalls durch Linearmotoren ersetzen. Zur Zeit prüft man daher einen möglichen Einsatz.“ (Verpackungsmaschinen)
  • "1-2 mal pro Jahr" diskutiert man eine Alternative zu den pneumatischen Linearachsen. Das betrifft alle Zustellachsen, die man benötigt.“ (Robotik+Automation)

 

5 Jahre später, 2006, hat sich der Anteil der Maschinenbauer mit elektrischen Linearmotoren von 3,5% auf 13,6% vervierfacht.

Linearmotore wachsen kontinuierlich

Bis 2010 soll sich nun der Anteil der Maschinenbauer mit direkten elektrischen Linearmotoren von 13,6% auf 19% erhöhen.

 

Gleichzeitig erhöht sich bis 2010 die Anzahl von solchen Linearantrieben pro Maschine im Durchschnitt auf 1,1.

Linearantriebe ersetzen rotatorische Servos

Während im Zeitraum von 2001 bis 2006 Linearmotore andere translatorische Lösungen ersetzten, betonen die Maschinenbauer für den Zeitraum bis 2010 offenbar relativ stärker die Substitution rotatorischer Servos durch Linearmotore.

  • „Man sieht einen Trend zum Ersatz von knapp 50% der NC-Servos durch translatorische Linearantriebe. Man hat auf der Messe eine Schneidanlage mit Linearantrieben für Glasplatten von 6m x 3m vorgestellt und damit einen technologischen Vorsprung in der Branche von 2 Jahren erlangt. Während bei Einsatz von rotatorischen Servos eine Bahngeschwindigkeit von 160m/Min bei einer Beschleunigung von 5m/sec2 erreicht werden konnten, zeigen die Linearantriebe eine um 20% höhere Performance. Man verfährt jetzt 250m/Min bei 15m/sec2. und dies "laufruhiger" und "genauer über einen längeren Zeitraum". (Bau/Glas/Keramikmaschinen)

  •  „Die Lineartechnik bei Vorschubachsen bietet höhere Leistungen, höhere Steifigkeit. Aber ihre Probleme sind Verschmutzung, Montage, doppelte Anzahl von Reglern, dadurch höhere Kosten und vor allem höhere Energiekosten. Der Linearantrieb gewinnt 1sec pro Minute im Vergleich zu rotatorischen Antrieben, benötigt aber dazu 30% mehr Energie. Auf diese höheren Energiekosten reagieren die Endkunden zunehmend empfindlich. Dann besteht bei Stromausfall kein Haltepunkt wegen der vertikalen Bewegung. Dieser muss also aufwändig konstruiert werden. Man schätzt, dass sich wegen dieser Probleme der Einsatz der Linearantriebe pro Jahr um 2-3% erhöht aber wohl nicht mehr.“ (Werkzeugmaschinen)
     
  • „Man hat vor 4 Jahren begonnen, Linearantriebe bei einer Anwendung einzusetzen. Jetzt sind es schon 3 Anwendungen mit insgesamt 150 Linearantrieben pro Jahr. Die Anwendung dieser Antriebe muss "sich lohnen", da bei größerer Hublänge auch die Kosten zunehmen. Aber bei Anwendungen in der Laserschneidtechnik, beim Schweißen und HSC-Fräsen hat man "große Fortschritte" erzielen können mit einer hohen Genauigkeit. Man rechnet damit, dass sich bis 2010 die Linearantriebe von 150 auf 300 Antriebe verdoppeln und die rotatorischen Servos entsprechend vermindern werden.“ (Robotik+Automation)

  • „In der Vergangenheit hat man bereits rotatorische Servos durch Linearmotore und Torquemotore ersetzt. Das Potenzial der Torquemotore ist jetzt ausgeschöpft. Aber Linearmotore können weiterhin die Servos derart ersetzen, dass man am Ende 75% Linearmotore und 25% Servomotore im Einsatz hat. Dies ist die Hauptentwicklung.“ (Werkzeugmaschinen)
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