Ein Tubularmotor (auch bekannt als Röhrenmotor, tubularer Linearmotor, stangengeführter Linearaktuator bzw. stangengeführter Linearmotor) besteht aus einem Magnetläufer und einer elektrischen Spule in einem Gehäuse. Das sieht man ganz gut im Bild rechts. Die Kolbenstange ist der Magnetläufer (Magnete in festen Abständen in einem Rohr untergebracht). Der Kasten ist die elektrische Spule. Der Magnetläufer gleitet durch eine Kunststoffgleitbuchse, die im Spulengehäuse untergebracht ist. Bestromt man die Spule, bewegt sich somit der Magnetläufer. Ein integriertes Wegmesssystem ermöglicht die Positionserfassung. In der Kategorie Tubularmotoren bieten wir von unserem Herstellerpartner Fa. NiLAB zwei Familien wie folgt:

Green Drive: für größere Kräfte und höhere Spannungen 230Vac oder 400Vac
NL Serie: miniaturisiert: für kleinere Kräfte und Kleinspannung (24/48Vdc)

Für mehr Informationen zu den jeweiligen Serien lesen Sie weiter.

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Tubularmotoren für größere Kräfte (Green Drive)

Diese Tubularmotoren haben folgende wichtige Eigenschaften:

  • Bus-Spannungen bis 560Vdc
  • Spitzenkräfte bis 1.160N
  • Hübe bis 600mm
  • Verdrehsicherung optional
  • Feedback: Quad A/B, Analog Sin/Cos 1Vpp, BiSS
  • Eisenlos d.h. Rastmomentfrei

Unsere Tubular-Linearmotoren der Serie "Green-Drive" sind Linear-Direktantriebe bestehend aus einem Spulenteil und einem Edelstahl-Läufer (siehe Bild rechts). Diese Direktantriebe arbeiten ohne Gewindetrieb/Zahnriemen/Getriebe und erzeugen Spitzenkräfte bis 1.161NNutzhübe bis 600mm sind möglich. Im Läufer befinden sich Permanent-Magnete. Wird das Spulenteil bestromt, bewegt sich der Läufer durch die Wechselwirkung zwischen den Magneten und dem Magnetfeld des Spulenteils.

Der Läufer hat ein Bohrbild zur Befestigung der Last. Das Spulenteil beherbergt die Motorwicklungen sowie die Elektronik und bietet einen IP65 Schutz gegen Wasser und Staub. Der Läufer ist durch Hochleistungsgleitlager geführt. Die Elektronik besteht aus Positions- und Temperatursensoren sowie die Interpolationselektronik

Es sind 10 verschiedene Typen verfügbar, die sich nach Kraft unterscheiden. Für jeden Typ gibt es unterschiedliche Hübe und integrierte Feedback-Optionen.

Feedback-Optionen:

  • Inkrementell: Analog SIN/COS 1Vpp, Quad A/B
  • Absolut: BiSS-C (innerhalb des 60mm Polabstands)

Zwischenkreisspannung: 320Vdc oder 560Vdc möglich.

Dieses Video zeigt die hochpräzisen Positionierfähigkeiten von Green Drive-Stellantrieben

Miniaturisierte Tubularmotoren für kleinere Bauräume und Kräfte

Als Ersatz für kleine Pneumatikzylinder eignen sich unsere miniaturisierte Tubularmotoren. Deren wichtigste Eigenschaften sind wie folgt:

  • Kraftmessbereich beginnt bei 0,6 N bis zu 20 N kontinuierliche Kraft
  • Motor mit oder ohne integrierter Elektronik
  • Flanschabmessungen beginnend bei 15x34mm bis 35x63mm
  • Spannung von 24 VDC bis zu 48 VDC
  • Encoder SIN/COS 1 Vpp

Die miniaturisierten Linearmotoren stellen eine Komplettlösung für die pharmazeutische und die medizinische Industrie und für automatische Maschinen im Allgemeinen dar. Die Standardserie NL punktet mit ihrem kompakten Design, mit Flanschabmessungen beginnend bei 15x34mm bis 35x63mm. Der Linearmotor besteht aus leistungsstarken 3-Phasen- Wicklungen, einem Encoder SIN/COS 1 Vpp und einem Läufer aus Edelstahl AISI 304. Der Kraftmessbereich der NL Serie, die aus 6 unterschiedlichen Modellen besteht, beginnt bei 0,6 N bis zu 20 N kontinuierliche Kraft, mit Spitzenkräften von bis zu 6-mal diesen Werten. Der integrierte Encoder garantiert die Kompatibilität mit jedem, auf dem Markt erhältlichen, Servoregler. Die Stromversorgung dieser Motoren bietet ein breites Spektrum von 24 VDC bis zu 48 Vdc.

Video: Demo eines 3-Achsen miniatur tubular Linearmotors

Motoren mit integrierter Elektronik

Die Linearmotoren NLI haben dieselben Abmessungen wie die Standardserie, mit dem Unterschied, dass ein leistungsstarker Servoregler mit Positionierungs-Funktionen und CANopen Feldbuskontrolle erstmals in den Motor integriert ist. Die Stromversorgung dieses Motors bietet ein breites Spektrum von 24 VDC bis zu 48 VDC.
Die Linearmotoren NLI werden eingesetzt, um pneumatische Antriebe zu ersetzen, wobei sich nichts an der Kontrolle ändert.

Wichtigste Merkmale:

  • Kompakter Linearantrieb mit Direktantrieb, CE-zertifiziert
  • Integrierter FOC-Antrieb und SPS-Funktionen: 10 verschiedene programmierbare Positionsaufgaben mit 4 verschiedenen Bewegungsprofil-Optionen (trapezförmig, dreieckig, polynomial und sinusförmig)
  • Bewegungssteuerung über digitalen Eingang 0-24VDC (wie bei der Ansteuerung von Pneumatikzylindern) - Plug&Play zum Ersatz von Pneumatik
  • Bewegungssteuerung über Analogeingang 0-5VVDC (Spannungs- zu Frequenzsteuerung mit sinusförmigem Bewegungsprofil)
  • 2 digitale Eingänge, 3 digitale Ausgänge zur Abbildung von Fehlern oder Zuständen wie im Positionsfenster
  • MODBUS RTU für Diagnose und Inbetriebnahme
  • 24VDC bis 48VDC Leistung
  • Diagnosefunktionen: Einschaltzeit, gefahrene Strecke in km, Anzahl der durchgeführten Zyklen, Belastung des Motors und Temperatur (512 Minuten Log im Motor)
  • Interpolierte Bewegung über digitalen Eingangstrigger
  • Status-LEDs
  • Zubehör für Anti-Rotationsmechanik (Option pneumatische Bremse für vertikale Achse)
  • wettbewerbsfähiger Preis (minimales Delta zur reinen Encoder-Motor-Lösung)

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Übersicht der wichtigsten Parameter

 

MotortypNennkraft
[N]
Spitzenkraft
[N]
Aktuatorlänge
[mm]
LF
[mm]
LH
[mm]
max. Nutzhub
[mm]
Datenblatt

 

 

Standard

NL040Q0,63,9551534 

 

 

NL040X1,087,02911534 
NL080Q4,831,21182040 
NL080X8,6456,161782040 
NL120Q21,12137,281853563 
NL120X38,016247,1043053563 

 

Integrierte
Elektronik


NLi080Q

4,8

31,2

118

15
LH1LH2800

 

 

4049
NLi080X8,6456,16178154049800
NLi120Q21,12137,281852063901500
NLi120X38,016247,1043052063901500

Lebensmitteltaugliche d.h. Hygienische Tubularmotoren Linearmotoren

Die Tubularmotoren (Linearmotoren) sind auch als lebensmitteltaugliche d.h. hygienische Variante verfügbar. Siehe Bild rechts.

Wichtigste Merkmale der lebensmitteltauglichen d.h. hygienischen Variante:

  • IP69K d.h. für die Hochdruckreinigung geignet
  • Mit IP69K lebensmitteltauglichen Kabelverschraubungen (im Bild gut erkennbar) wahlweise vernickelt oder aus Edelstahl
  • Gehäuse Spuleneinheit aus Edelstahl oder aus Aluminium mit GHA-Beschichtung (antibakteriell durch Silberionen, kostengünstiger). Ein zusätzlicher Vorteil von Aluminium: bessere Übertragung der Abwärme aus der elektrischen Spuleneinheit
  • Polymergleitbuchse von IGUS®, zertifiziert für die Lebensmittelindustrie (FDA)
  • Magnetläufer (= Schubstange oder Kolbenstange) aus Edelstahl
  • Busspannung 320Vdc oder 560Vdc
  • Eingebautes Wegmesssystem aus analogen Hallsensoren
  • Wiederholbare Positioniergenauigkeit ca. ±150µm

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Anwendungsbereiche der Linearmotoren / Tubularmotoren

Nahrungsmittelindustrie

  • Horizontale oder vertikale Verpackung
  • Handhabung von Nahrungsmitteln und / oder ihrer Verpackung
  • Maschinen für die Produktion von Milchprodukten
  • Dosierung von Nahrungsmitteln

Getränkeindustrie

  • Maschinen für die Herstellung und den Druck von Kapseln und Deckeln / Verschlüssen
  • PET-Flaschenverschlüsse
  • Streckblasen von PET-Flaschen
  • Handhabung und Aussortieren von PETRohlingen
  • Füllmaschinen

Pharmazeutischeindustrie

  • Handhabung und / oder Befüllen von Flaschen
  • Zählen, Wiegen und Aussortieren von Tabletten
  • Blisterverpackung

Holzverarbeitendeindustrie

  • Schneiden und Handhabung von Holzplatten
  • Kantenverarbeitung von Holzplatten

Papier– / Textilindustrie

  • Handhabung und Falten von Papier (Toiletten – und Lebensmittelpapier)
  • Ersetzen von pneumatischen Antrieben für folgende Funktionen: Stapeln, Trennen und Stoßen
  • Möbelverpackung
  • Windelmaschinen

Werkzeugmaschinen

  • Elektroerosionsmaschinen
  • Bearbeitungszentren
  • Handhabung mechanischer Teile und Werkzeuge

Vorteile eines Linearmotors gegenüber eines pneumatischen Antriebes

Der Linearmotor besitzt eine ausgezeichneten Präzison und arbeitet wesentlich geräuschärmer als ein pneumatischer Antrieb. Grundsätzlich punktet der tubulare Linearmotor gegenüber herkömmlicher Produkte vorallem mit einer exzellenten Performance in den Bereichen: Energieersparnis, Geschwindigkeit und Beschleunigung.