Mit den teleskopierbaren, elektromechanischen Linearaktuatoren der liteECO® Serie liefert SMELA seit 2020 eine passende Lösung zum Ersatz von Pneumatikzylindern und anderen bauraumintensiven, elektrischen Alternativen. Ein direktes Plug & Play in bestehende Anlagen ist ohne großen Aufwand realisierbar, da die Aktuatoren in den bekannten Konstruktionsschatten der Pneumatik-Kompaktzylinder passen.

Die neue liteECO® BASE Serie integriert alle Vorteile des Vorgängers LE48 und ergänzt sie mit den essentiellen Features für hohe Anforderungen in der Industrie, insbesondere der Automotive- und Lebensmittelbranche. Neben der Abdichtung auf die Schutzklasse IP65 haben drehbare Rundsteckverbinder der Größe M15 mit selbstverriegelndem Schnellverschlusssystem Einzug gehalten. Ebenso neu ist die Skalierbarkeit des maximalen Hubes in drei Stufen, ein hochpräzises Messsystem, ein Zentrierbund am Flansch und die Möglichkeit, bekannte Schwenk- und Adapterflansche sowohl vorder- als auch rückseitig am Aktuator zu montieren. Die BASE Serie bleibt unabhängig in der Nutzung vorgelagerter Motion Controller. Die Verwendung unterschiedlicher Steuerungshersteller ermöglicht somit die Integration in verschiedene Bussysteme und lässt den Anlagenbauern und Betreibern alle Möglichkeiten zur Ansteuerung offen.

Damit adressiert die liteECO® BASE Serie u. a. Anwendungen zum Fixieren, Verstellen oder dem Abfahren von beliebigen Bewegungsprofilen – ob per BUS-System oder per digitale I/Os angesteuert. Im Inneren stellen die Aktuatoren ein ganzheitlich optimiertes, mechatronisches System dar, bestehend aus einem hocheffizienten Servomotor, der Mechanik sowie integrierter Sensorik. Das wesentliche Alleinstellungsmerkmal ist dabei die teleskopierbare Anordnung und das damit einhergehende günstige Verhältnis des Hubes zur Gesamtlänge. Dies bewirkt schlussendlich eine Bauraumeinsparung von bis zu 80 % gegenüber alternativen elektromechanischen Aktuatoren.

Die Vorteile der elektrischen Antriebe bleiben dabei ohne Abstriche erhalten:

• Mehr als 75 % Energieeinsparung gegenüber Pneumatik
• Schnelle, einfache Inbetriebnahme
• Medienfreier Betrieb
• Wartungsarm
• Steigerung von Takt- & Produktionsraten

Besondere Vorteile der liteECO® BASE Serie:

• Bis zu 80 % Bauraumeinsparung gegenüber elektrischen Lösungen
• Positionier- und regelbar mit diversen Motion Controllern
• Integriertes hochauflösendes Gebersystem
• Robuster drehbarer Rundsteckverbinder mit Schnellverschlusssystem
• Glatter, abgedichteter Stößel
• Schutzart: IP65

Für das 2. Halbjahr 2023 ist neben der "controller-losen" Basisvariante auch eine integrierte Aktuatorserie angekündigt. Diese wird per EtherCAT, CAN oder digitale In- und Outputs direkt ansteuerbar sein. Weiter Updates erhalten Sie über www.smela.com.

Das Problem und aktueller Stand der Technik

Pneumatische und hydraulische Zylinder sind seit geraumer Zeit im Anlagenbau State-of-the-art, um lineare Bewegungen mit hoher Geschwindigkeit oder großen Kräften zu realisieren. Jedoch bereiten elektrische Antriebstechnologien den druckluft- und ölabhängigen Systemen seit einigen Jahren vermehrt Konkurrenz.

Insbesondere die elektromechanischen Antriebe sind den medienbehafteten Vorgängern in puncto Umweltfreundlichkeit, Handhabung und Energieeinsparung weit überlegen. Ein großer Vorteil elektromechanischer Aktuatoren ist ihre einfache Integration in den Anlagen sowie der geräuscharme Betrieb. Sie benötigen keine komplexe Infrastruktur, bestehend aus Kompressoren, Schläuchen und Ventilen. Dies reduziert ebenso massiv den Einsatz von Verschleißteilen und bringt einen deutlich geringeren Wartungs- und Platzaufwand mit sich. Kontaminationen mit Öl sind ausgeschlossen. Darüber hinaus ermöglichen elektromechanische Aktuatoren technologiebedingt eine hohe Positionierbarkeit und lassen sich über zentrale oder dezentrale Antriebsregler sehr einfach parametrieren und regeln.  Das Kraft-, Hub- und Geschwindigkeitsspektrum ist anwendungsabhängig konfigurierbar.

Die niedrigeren Beschaffungskosten einzelner pneumatischer und hydraulischer Zylinder haben in der Vergangenheit oft dazu geführt, dass elektromechanische Aktuatoren nicht berücksichtigt wurden. Betrachtet man die anfallenden Kosten jedoch über die gesamte Nutzungsdauer, ist unschwer zu erkennen, dass eine elektromechanische Lösung die Anschaffungskosten durch die hohen Energie- und Wartungskosteneinsparungen von mehr als 75% schnell übersteigt. Kann bei einer Anlage komplett auf die pneumatische oder hydraulische Infrastruktur verzichten werden, amortisieren sich die Kosten in der Regel schon vor der ersten Betriebsstunde.

Dennoch haben die bisherigen elektrischen Aktuatoren ein Manko hinsichtlich Bauraum: Sie nutzen eine serielle Verschaltung von elektrischen und mechanischen Standardkomponenten. Dies erfordert einen erheblichen Bauraum in den Anlagen. Lineardirektmotoren, welche auf eine Mechanik verzichten und die Kraft rein elektromagnetisch aufbringen, benötigen hingegen eine große elektromagnetische Interaktionsfläche und dadurch ebenfalls ein Vielfaches an Bauraum.

Die SMELA Lösung

Die SMELA liteECO® Linearaktuatoren stellen ein ganzheitlich optimiertes mechatronisches System, bestehend aus einer elektrischen Maschine, der Mechanik und integrierter Sensorik dar. Die teleskopierbare Anordnung der zueinander koaxial liegenden mechanischen und elektrischen Komponenten erlaubt eine Verschachtelung des Stößels im Aktuator ohne Abstriche von Motorleistung und Kraft. Somit wird ein sehr günstiges Verhältnis des Verfahrweges zur Gesamtlänge bewirkt. Sämtliche Komponenten des Systems sind optimiert und aufeinander abgestimmt. Dies ermöglicht den Bau von Aktuatoren, welche bis zu 85 % kompakter als bisherige elektrische Alternativen sind und zudem mehr als 75 % der Energie- und Wartungskosten gegenüber der Pneumatik einsparen können.

Das bedeutendste Alleinstellungsmerkmal der SMELA Aktuatoren gegenüber Konkurrenzlösungen ist die geringe Einbaulänge bei einem definierten Hub- bzw. Verfahrweg des Stößels. Vergleicht man die Einbaulängen für einen Hub von 50 mm und einer Kraft von min. 300 Newton, wird ersichtlich, dass die liteECO® Aktuatoren bis zu fünffach kompakter als die Vergleichstechnologien sind. Dadurch sind sie überall dort vorteilhaft einsetzbar, wo hohe Kraft erforderlich, aber wenig Bauraum vorhanden ist: unter anderem in mobilen Anwendungen, Robotern oder auch Kompaktautomaten. Sowohl als Retrofit-Ersatz für bestehende Anlagen, als auch für alle neu geplanten Anlagen.

Der unkonventionelle Ansatz bildet jedoch nicht nur die Grundlage zum Bau der kompaktesten, sondern auch zum Bau einer sehr nachhaltigen Pneumatik-Alternative, denn die liteECO® Aktuatoren leisten im Dauerbelastungstest, Zykluszahlen ähnlich der Pneumatikzylinder (> 10 Mio. Doppelhübe). Ein bei hoher Belastung entstehender Verschleiß der Mechanik kann durch die Regelung kompensiert werden. Darüber hinaus ist es möglich, die Mechanik über ein Refurbishment sehr einfach und kostengünstig auszutauschen und dem Produkt damit zu mehreren Lebenszyklen zu verhelfen. Das patentierte nachhaltige Produktdesign schont folglich nicht nur wertvolle Ressourcen, sondern reduziert vermeidbaren Industrieschrott.

Im Netzdiagramm sind qualitative Kennwerte konkurrierender Antriebstechnologien dargestellt. Die resultierenden Flächen verdeutlichen die Komfortzonen der bisherigen Technologien. Die liteECO® Linearaktuatoren vereinen erstmalig die Vorteile aus pneumatischen und elektrischen Antrieben in einem Aktuator. Damit bedienen sie verschiedenste Anforderungen in einem Antrieb. Der sich daraus ergebende Nutzen für Anlagenbauer und Betreiber liegt im Besonderen in:

• der kompakten Bauweise und Einsparung von Bauraum
• dem medienfreien Betrieb (keine Druckluft) und einem Einkabel-Anschluss
• dem glatten, abgedichteten Stößel (Pharma- und Lebensmittelbereich)
• einer direkten Austauschmöglichkeit der vorhandenen pneumatischen Kurzhubzylinder durch Anlehnung an ISO15552 (Plug- and Play-Ersatz)

Weitere Vorteile für Anlagenbauer:

• einfache und zeitsparende Inbetriebnahme
• flexible Konfigurierbarkeit und inhärente Regelbarkeit von Bewegungsprofilen ohne die Installation zusätzlicher Messsysteme

Weitere Vorteile für Anlagenbetreiber:

• 75 % Einsparung von Betriebskosten
• Gewinnung von Betriebsdaten zur Systemüberwachung (Condition Monitoring)
• Refurbishment-Service mit günstigen Folgekosten

Die LogiMAT in Stuttgart ist die größte internationale Fachmesse für den innerbetrieblichen Materialfluss und die IT-Steuerung im Zentrum Europas. Von der Beschaffung, über die Produktion bis hin zur Auslieferung bietet sie einen vollständigen Marktüberblick und kompetente Wissensvermittlung. Dabei setzt sie neue Maßstäbe und einen Fokus auf innovative Technologien für Intralogistik-Lösungen und Prozessmanagement.

Neue Maßstäbe setzt auch das Startup SMELA. Sie präsentieren ihre teleskopierbaren elektromechanischen Linearaktuatoren, welche mit bis zu 600 Newton Kraft und integrierter Verdrehsicherung ausgestattet sind. Mit einer Plug & Play Ersatzlösung zu Pneumatik-Zylindern möchten sie Anlagenbauern eine, in jeder Hinsicht, vorteilhafte Lösung bieten. Die liteECO^® Linearaktuatoren vereinen die Vorteile von pneumatischen Zylindern (Kompaktheit & Kraftdichte), als auch die der Elektrischen (Energieeffizienz, Regelbarkeit und eine schnelle Inbetriebnahme). Somit sparen Anwender bis zu 80% Bauraum im Vergleich zu bestehenden elektrischen Alternativen und mehr als 75% Energie im Vergleich zu pneumatischen Systemen ein. Abmessungen, angelehnt an die Pneumatik-Kompaktzylinder, machen ein direktes Plug & Play in bestehenden Anlagen denkbar einfach. Die liteECO^® Aktuatoren können in der Produktions- oder Verpackungsindustrie, Werkzeugmas chinen oder in der Logistik eingesetzt werden und bieten, insbesondere durch die dynamische Positionierbarkeit und hohe Kraftdichte, Vorteile für ein breites Anwendungsspektrum: von einfachen Anwendungen, wie das Fixieren, Justieren oder Verriegeln, bis hin zu komplexen parametrierbaren Bewegungsprofilen.

Die Aktuatoren sind mit diversen Motion Controllern kompatibel und ermöglichen somit eine einfache und schnelle Integration in die bestehende Industrie 4.0-Welt.

Ihr Interesse wurde geweckt? Sie haben noch offene Fragen oder wollen direkt ihr Projekt planen? Dann statten Sie dem SMELA-Team einen Besuch ab: Eingang OST, Stand: EO52A

oder vereinbaren Sie einen Termin unter: www.smela.com.

Wenn es vom 31.05. -02.06.2022 zeitlich nicht passt: Besuchen Sie SMELA auch auf der Automatica (München), All About Automation (Chemnitz), MOTEK (Stuttgart) oder SPS (Nürnberg).

Eine solche Innovation bietet die SMELA GmbH mit dem liteECO® Linearaktuator. Mit der neuentwickelten elektromechanischen Lösung möchte das Startup jedem Anlagenbauer, der mit pneumatischen Kurzhubzylindern oder elektrischen Linearmotoren Energieeffizienz-, Regelungs- oder Bauraum-Probleme hat, eine in jeder Hinsicht vorteilhafte Lösung anbieten.

An SMELAs Stand können sich die Besucher selbst von der Funktion und den Vorteilen der Linearaktuatoren überzeugen. Effizienz und Kompaktheit führen zu 75 % reduziertem Energieverbrauch und bis zu 80 % Bauraumeinsparung. Geschäftsführer Benjamin Horn fasst das Unternehmenskonzept wie folgt zusammen: “Mit unserem Produkt möchten wir eine flächendeckende Substitution der pneumatischen Kompaktzylinder als Plug & Play-Lösung ermöglichen – dabei stehen wir für unkonventionelle Ansätze sowie intelligente und ganzheitliche mechatronische Systeme.”

Die neue Serie liteECO® ist mit bis zu 600 N ein Kraftpaket und schafft es auf kleinstem Raum maximale Hübe von bis zu 58 Millimeter zu realisieren, wobei weitere Konfigurationen möglich sind. Zusätzlich wird ein aufsteckbarer dezentraler Motion Controller präsentiert. „Damit bieten wir den Anwendern nahezu integrierte und dezentrale Steuerungslösungen, lassen den Kunden jedoch weiterhin die Wahl, auf vertraute Steuerungen zurückzugreifen“, erläutert der technische Leiter Dr.-Ing. Denis Draganov.

Das Unternehmen wird in Halle 3 – Stand 382 vertreten sein. Auf Anfrage via E-mail an info@smela.com kann ein kostenloses Besucherticket für die SPS erhalten werden.

Auf der internationalen Fachmesse wird SMELA die neue Serie seiner innovativen elektrischen Linearaktuatoren vorstellen, die mit bis zu 600 Newton Kraft und integrierter Verdrehsicherung ausgestattet ist: Den SMELA liteECO®. Weiterhin wird ein dezentraler Motion Controller, der nicht größer als das bisherige Steckergehäuse ist, präsentiert. „Damit bieten wir den Anwendern nahezu integrierte dezentrale Steuerungslösungen und lassen gleichzeitig den Kunden die Wahl, auf vertraute Elemente zurückzugreifen“, erläutert der technische Leiter Dr.-Ing. Denis Draganov.

Geschäftsführer Benjamin Horn freut sich auf die Möglichkeit, nun auch wieder auf Messen mit potenziellen Kunden aus Industrie und Wirtschaft sowie Interessierten und Partnern ins Gespräch zu kommen: „Wir möchten unseren Kunden eine vorteilhafte Lösung als Ersatz für Pneumatikzylinder sowie für bisherige sogenannte Elektrozylinder an die Hand geben. Der neue liteECO® ist ein Kraftpaket und schafft es auf kleinstem Raum maximale Hübe von bis zu 56 Millimeter zu realisieren. Damit möchten wir Probleme durch komplexe Druckluftinfrastrukturen oder Platzmangel bei vergleichbaren elektrischen Alternativen lösen.“

Das Unternehmen wird in der Start-up-Area in Halle 1 – Stand 1602-3 vertreten sein. Termine können vorab vereinbart werden. Kontaktieren Sie uns für Ihr persönliches Ticket.

SMELA bietet seinen Kunden die kompakteste elektrische Alternative zu pneumatischen Systemen. Dabei sparen die eingesetzten Linearaktuatoren mehr als 75 Prozent Energie gegenüber Druckluft-Systemen und bis zu 80 Prozent Bauraum gegenüber den bestehenden elektrischen Lösungen ein.

„Unser Anliegen ist es, mit den Aktuatoren und dem Know-how unseres Teams passende Lösungen für unsere Kunden zu entwickeln und damit bekannte und neue Probleme in der Industrie zu lösen“, sagt Geschäftsführer Benjamin Horn. „Mit dem neuen Online-Konfigurator können unsere Kunden bereits heute das Serienmodell der ersten Baugröße LE48 nach ihren Anforderungen anpassen, für individuelle Stückzahlen anfragen oder auch direkt bestellen. Nach den Pilotserien in 2019 und 2020 sind erste Auslieferungen der aktuellen Serie bereits erfolgt, sodass wir nun mit Spannung die individuellen Anwendungen und die Integration unserer Aktuatoren in bestehende Kundensysteme verfolgen.“

Die zum Patent angemeldeten Linearaktuatoren adressieren Anwendungen zum Fixieren, Verstellen und Abfahren von Bewegungsprofilen. Sie sind einsetzbar für einfache bis komplexe Mobilitätsanwendungen, beispielsweise in Fertigungsstraßen, Werkzeugmaschinen, der Logistik oder auch in Haushaltsgeräten. Außerdem ist die Nutzung im Pharma- und Lebensmittelbereich möglich.

„Es ist uns wichtig, unsere Kunden von Anfang an eng durch ein Projekt zu begleiten. Wir möchten mit unseren liteECO^® Linearaktuatoren bestehende Kundensysteme in der automatisierten Industrie optimieren sowie den heutigen Herausforderungen nach Energieeffizienz und dem nachhaltigen Umgang mit Ressourcen gerecht werden. Daher stellen wir den Kundennutzen in das Zentrum unserer Arbeit.“

Zum Produkt:

SMELAs liteECO^® Aktuatoren stellen ein ganzheitlich optimiertes mechatronisches System dar, bestehend aus einer elektrischen Maschine, der Mechanik sowie integrierter Sensorik. Die teleskopierbare Anordnung erlaubt eine Verschachtelung des Stößels ohne Abstriche von Motorleistung und Kraft. Somit wird ein sehr günstiges Verhältnis des Verfahrweges zur Gesamtlänge bewirkt. Dabei leisten die Aktuatoren Zykluszahlen ähnlich der Pneumatikzylinder von über 10 Millionen (belastungsabhängig).