Wer trägt schon Schuhe aus Blei?
Stefan Niermann | 24. Februar 2022
Die TV-Werbung für den Soda Streamer zeigt es perfekt. Wer will heute noch Schweres schleppen. Auch die Einführung der PET-Flaschen als Alternative zur Glasflasche zielte u.a. auf das Gewicht ab. Die Nachhaltigkeit beider Lösungen soll zu einem späteren Zeitpunkt einmal behandelt werden.
„Fakt ist, dass das Bewegen von Masse Energie kostet. Das kann in Form von Treibstoff, Strom oder die eigene Muskelkraft geschehen. Deshalb tragen wir auch keine Schuhe aus Blei!“
Also gilt es auch im Maschinen- und Gerätebau sowie der Automatisierung Gewicht einzusparen. Jedes überflüssige Gramm erhöht den Energiebedarf oder verlangsamt die Bewegung. Es gilt das Gesetz der trägen Masse.
In der Textilindustrie werden zum Beispiel Linearlager verwendet, die über 20m/s schnell verfahren werden müssen. Teilweise mit einer Frequenz von über 100Hz und Beschleunigungen jenseits der 6m/s2. Das geht nur mit wenig Eigengewicht.
Tragbare Labor- oder Küchengeräte sollten leicht handelbar und von einer Person versetzt werden können. Bei häufigem Heben dürfen dann 10kg nicht überschritten werden und bei gelegentlichem Heben ist die Gewichtsgrenze bei 15kg erreicht. (Quelle: Bundesministers für Arbeit und Sozialordnung / lasthandhabV)
Wie kann ich nun Einfluss auf eine leichte Konstruktion nehmen? Am einfachsten über die Materialauswahl. Kunststoff und Aluminium sind um Faktor 5 bzw. 2,5 leichter als Stahl. Durch die flexiblere Formgebung des Kunststoffs sind noch weitere Gewichtsvorteile zu erzielen.
Bei der Auswahl der geeigneten Linearführung kann man das berücksichtigen. Lineargleitführungen können sich mit Ihren Kunststoffgleitern auf eloxiertem Aluminium bewegen. Die optimale Gewichtsverteilung macht es möglich, dass der Gleiter auf dem Aluminium keine Spuren hinterlässt. Man kennt diesen Effekt von Skiern oder Schneeschuhen. Viel Oberfläche, wenige Flächenlast, wenig Einbruchgefahr – auch deshalb nähert man sich einem im Eis eingebrochenen Lebewesen im Liegen.
Kugelumlaufführungen können aus technischen Gründen nicht auf Aluminiumschienen dauerhaft bewegt werden. Die Punktberührung der einzelnen Kugeln würde unter Last Spuren in der Oberfläche hinterlassen und dem System Kugelführung schaden. Zu groß ist die maximale Flächenpressung auf das weiche Aluminium – die harte Eloxalschicht ist nur sehr dünn und kann mit einem Hühnerei bzw. der Eierschale verglichen werden. Harte Schale – weicher Kern!
Wie wichtig ist Ihnen ein geringes Gewicht? Worauf legen sie Wert? Gerne lerne ich Ihre Argumente und Gegenargumente kennen…
Stefan Niermann – igus GmbH