Archive for February 2012

Linearantrieb

Für bestimmte Anwendungen wie beispielsweise sehr schnelle Vorschubantriebe wie sie in Bearbeitungszentren erforderlich sind, werden bevorzugt Linearmotoren eingesetzt, da sie hohe Beschleunigungen von 20 m/s² und mehr sowie hohe Endgeschwindigkeiten von 120 m/min und mehr erreichen können. Das reduziert die Zeiten für Eilgangbewegungen und Werkzeugwechsel und beschleunigt so die Produktion. Die meist verwendete Konstruktionsweise für Werkzeugmaschinen-Linearantriebe ist der Synchronlinearmotor. Technisch gesehen entspricht sein Aufbau dem eines Drehstrom-Sychronmotors, der entlang der Rotationsachse des Läufers aufgeschnitten und in einer Ebene ausgerollt wurde. Die durch den Drehstrom induzierten Magnetfelder rufen also keine Drehbewegung mehr hervor, sondern eine schnelle lineare Geradeaus-Bewegung. Der Nachteil dieser Motoren ist die hohe Wärmeentwicklung in der Maschine, weswegen sie üblicherweise wassergekühlt werden und zudem wärmeisolierend gekapselt sind.

Lichtschranken

Lichtschranken gehören zu den optischen Sensoren und arbeiten nach dem Prinzip des Näherungstasters. Sie können entweder als Einweg-Lichtschranken oder Reflex-Lichtschranken aufgebaut sein. Bei Einweg-Lichtschranken sind Sender und Empfänger in zwei getrennten Gehäusen untergebracht, dabei beleuchtet der Sender permanent den Empfänger. Unterbricht ein Objekt den Lichtweg, so wird dies entsprechend registriert. Anwendungszwecke sind beispielsweise Stückzählung, Positionserfassung (Endabschaltung bei Erreichen der maximal zulässigen Position) und Orientierung (beispielsweise bei einem Zahnrad mit einer Bohrung, durch die die Lichtschranke nur dann nicht unterbrochen ist, wenn das Zahnrad eine bestimmte Stellung einnimmt). Reflexlichtschranken vereinen Sender und Empfänger in einem Gehäuse, wobei der Empfänger das vom Sender ausgesandte, meist gepulste Infrarotlicht im Ruhezustand nicht registrieren kann. Erst wenn ein Objekt in den Erfassungsbereich kommt, reflektiert es das Licht des Senders diffus und so auch auf den Empfänger. Diese Konstruktion kann unter anderem als aktiver Bewegungsmelder verwendet werden und erlaubt die Registrierung von passierenden Objekten auch dann, wenn die Gegebenheiten den Einsatz einer Einweg-Lichtschranke nicht erlauben.

Lichtbogenofen

Das Prinzip eines Lichtbogenofens ähnelt dem beim Lichtbogenschweißen, nur in ganz anderer Größenordnung. Lichtbogenöfen werden hauptsächlich dazu benutzt, Stahlschrott zu recyclen. Zusätzlich wird der Ofen noch mit Eisenschwamm und Roheisen beschickt, sowie Kalk zugeben, was die Schlackenbildung fördert und die Reduktion des Eisens unterstützt. Zum Einschmelzen des Ofeninhaltes werden große Graphitelektroden von oben in den Ofen eingeführt, an die eine elektrische Spannung angelegt wird. Bei Annäherung an den Ofeninhalt, der an den anderen Pol der Stromquelle angeschlossen ist, zündet ein Lichtbogen, der Temperaturen von bis zu 3500 °C im Ofen erzeugt. Dadurch lassen sich auch sehr temperaturbeständige Legierungen mit Molybdän und Wolfram einschmelzen.

Lichtbogen-Handschweißen

Beim Lichtbogen-Handschweißen wird meist mit Gleichstrom gearbeitet. Die Polung hängt dabei vom Elektrodentyp ab, je nach verwendeter Umhüllung wird entweder die Elektrode oder das Werkstück an den Minuspol der Schweißstromquelle angeschlossen. Für die meisten Elektrodentypen wird die Elektrode als Minuspol geschaltet, was das Zünden des Lichtbogens erleichtert und eine geringe Erwärmung der Elektrode bei gleichzeitig schmalem, tiefem Einbrand liefert. Durch die vom Lichtbogen zugeführte Wärme schmelzen sowohl die Kanten der Fügestelle als auch die per Hand zugeführte Schweißelektrode und bilden eine innige Verbindung der Schweißteile. Dabei wird eine Oxidation der Schweißnaht durch Schlackenbildung aus der Ummantelung der Schweißelektrode und durch Zuführung von inertem Schutzgas an die Schweißstelle verhindert. Die erkaltete Schmelze präsentiert sich schließlich als Schweißnaht.