Wartungsfreie Achsverstellung

Die novaziun AG entwickelt und montiert elektrische Antriebslösungen für Fahrzeuge und Maschinen. Gegründet wurde das Unternehmen 2022 von vier Ingenieuren mit dem klaren Ziel, bestehende Maschinenkonzepte zu elektrifizieren und neue, nachhaltige Lösungen zu realisieren. Ursprünglich als Engineering-Dienstleister gestartet, entstand bald der Wunsch nach einem eigenen Produkt. «Ein zweites Standbein war uns wichtig», erklärt Arno Spescha, Maschineningenieur und Entwickler bei novaziun AG. «Projekte kommen und gehen – mit einem eigenen Produkt schafft man Stabilität.» Heute beschäftigt novaziun 13 Mitarbeitende an zwei Standorten. Der Hauptsitz in Rueun vereint Konstruktion, Montage und mechanische Entwicklung, während in Zürich der Schwerpunkt auf Software und Systemintegration liegt. Die Nähe zum alpinen Einsatzumfeld beeinflusst dabei nicht nur die Unternehmenskultur, sondern auch die Anwendungen, für die novaziun Lösungen entwickelt.

Der monotrac: elektrisch und kompromisslos ausgelegt
Das Ergebnis dieser Überlegungen ist der monotrac, ein vollelektrischer Einachser für professionelle Anwendungen in der Land- und Kommunaltechnik. Die Maschine wurde als komplette Eigenentwicklung realisiert und von Grund auf für den anspruchsvollen Einsatz in alpinem und kommunalem Gelände ausgelegt. Technisch positioniert sich der monotrac in einer Leistungsklasse, die bislang fast ausschliesslich von Maschinen mit Verbrennungsmotor dominiert wurde. Mit bis zu 23 kW Leistung, einer Batteriespannung von 48 V und einer modularen Batteriekapazität von 12 bis 24 kWh ist die Maschine für anspruchsvolle Arbeitsaufgaben konzipiert. Je nach Anbaugerät und Einsatzbedingungen sind Arbeitszeiten von einem ganzen Tag möglich.
Ein besonderes Merkmal des monotrac ist seine Vielseitigkeit. Die Maschine ist mit mechanischem oder elektrischem Abtrieb für Anbaugeräte erhältlich und kompatibel mit bestehenden Kupplungssystemen, sodass vorhandene Geräte weiter genutzt werden können. Gleichzeitig profitieren Anwender von geringem Geräuschpegel, minimalen Vibrationen und dem Wegfall von gesundheitsschädlichen Abgasen. Neben den elektrischen Direktantrieben und der ausgeklügelten Software ist vor allem ein Feature besonders gefragt: die optionale aktive Achsverschiebung.

Stufenlose Achsverschiebung: hohe Anforderungen, klare Entscheidung
Während die Grundversion des monotrac mit drei fixen Schwerpunktpositionen arbeitet, ermöglicht die optionale Achsverschiebung eine stufenlose Verstellung über 300 mm. Gerade bei schweren oder wechselnden Anbaugeräten, etwa breiten Mähbalken, Schneefräsen oder Mulchern mit bis zu 400 kg Gewicht, ist das ein entscheidender Vorteil. «Der Schwerpunkt lässt sich optimal anpassen», erklärt Arno Spescha. «Das erhöht nicht nur die Traktion und die Hangstabilität, sondern erleichtert auch das Anheben schwerer Anbaugeräte, etwa beim Überfahren von Hindernissen oder beim Verladen.»
Technisch stellte die Achsverschiebung hohe Anforderungen. Grosse Kräfte und Momente, begrenzter Bauraum sowie raue Umgebungsbedingungen mit Schmutz, Feuchtigkeit und Temperaturschwankungen mussten berücksichtigt werden. Gleichzeitig war für novaziun klar, dass die Lösung schmiermittel- und wartungsfrei sein musste. Bei der Suche nach einer geeigneten Linearführung evaluierte novaziun mehrere Anbieter. Schnell zeigte sich, dass klassische geschmierte Kugellinearsysteme nur bedingt geeignet waren. «Viele Lösungen waren entweder zu gross, zu schwer oder nicht wartungsfrei», so Arno Spescha. «Gerade Schmierung war für uns ein Ausschlusskriterium. Die Maschine an sich ist wartungsfrei, da passt es nicht, wenn ausgerechnet bei der Achsverschiebung wieder geschmiert werden müsste.» Nach dem Vergleich mehrerer Anbieter fiel die Entscheidung auf igus.

drylin im Detail: robust, schmierfrei, serienreif
Für die Umsetzung der aktiven Achsverschiebung setzt novaziun im monotrac auf schmierfreie drylin Linearführungen von igus. Pro Maschine sind vier Schienen verbaut, jeweils zwei pro Seite. Jede Schiene ist mitmehreren Lineargleitlagern ausgestattet. Die parallele Anordnung der Führungen ist notwendig, um die hohen Momente sicher aufzunehmen, die durch schwere Anbaugeräte und den breiten Aufbau der Maschine entstehen.
Konkret handelt es sich um die drylin R-Linearlager (Fest-Loslagerkombination) und Aluminumwellen. Die Loslager sind so ausgeführt, dass sie Fluchtungsfehler ausgleichen können, was die Montage vereinfacht und gleichzeitig die Betriebssicherheit erhöht. Alle eingesetzten Komponenten basieren auf tribologisch optimierten Hochleistungskunststoffen. Diese Werkstoffe sind so ausgelegt, dass sie ohne externe Schmierung auskommen. Somit kann sichergestellt werden, dass kein Fett/Schmierstoff in die Umwelt gelangt. Festschmierstoffe sorgen für einen niedrigen Reibwert und einen gleichmässigen, berechenbaren Verschleiss. Das Ergebnis ist ein schmierfreier, trockener Lauf, selbst unter hohen Lasten.
Ein weiterer Vorteil ist die Unempfindlichkeit gegenüber Schmutz, Staub und Feuchtigkeit. Anders als Kugelprofilführungen verkraften Gleitlager auch verschmutzte Umgebungen zuverlässig. «Der grösste Vorteil dieser Lösung ist die Unempfindlichkeit gegenüber Schmutz und Feuchtigkeit», erklärt Axel Ebert, Key Account Manager Lagertechnik bei igus Schweiz. «Gerade in der Landwirtschaft sind das entscheidende Kriterien. Unsere drylin Systeme funktionieren ohne Schmierung, rosten nicht und lassen sich bei Bedarf einfach reinigen.»

Auslegung mit Online-Konfigurator und Systemverständnis
Die Auslegung der Linearführung erfolgte in enger Zusammenarbeit mit igus. novaziun definierte die grundlegenden Anforderungen wie Kräfte, Wege, Geschwindigkeiten und Bauraum, igus unterstützte bei der Dimensionierung der Komponenten.
Ein wichtiges Werkzeug dabei war der Online-Konfigurator von igus. «Für uns als Entwickler ist dieses Tool extrem wertvoll», erklärt Arno Spescha. «Man kann Abstände, Lasten oder Lageranordnungen verändern und sofort sehen, ob das System noch innerhalb der zulässigen Grenzen arbeitet.» Der Online-Konfigurator basiert auf realen Testergebnissen aus dem igus-eigenen Testlabor – Gesamtfläche igus®-Testlabor: 3800 m2. Dort werden jährlich über 15’000 Lebensdauerversuche durchgeführt, um Verschleiss, Belastbarkeit und Lebensdauer zu ermitteln. Diese Daten fliessen direkt in die Auslegungstools ein und stehen Konstrukteuren online zur Verfügung – und dies für alle Produktbereiche. «Man kann Varianten schnell überprüfen und Anpassungen direkt nachrechnen. Das beschleunigt die Entwicklung erheblich und spart enorm viel Zeit», so Arno Spescha. Und Axel Ebert ergänzt: «Es handelt sich hier um Standardprodukte, lediglich Länge, Bohrbild und zusätzliche Fasen an den Schienen wurden kundenspezifisch angepasst.»

Wartungsfreiheit als Teil des Gesamtkonzepts
Die aktive Achsverschiebung wird heute als Option angeboten und vor allem von Anwendern genutzt, die mit schweren oder häufig wechselnden Anbaugeräten arbeiten. Für novaziun ist die Entscheidung für igus ein wesentlicher Baustein im Gesamtkonzept der Maschine. Sie verbindet eine robuste, wartungsfreie Lösung mit einfacher Handhabung und geringem Unterhaltsaufwand. Damit fügt sich die schmierfreie Lineartechnik konsequent in das Gesamtkonzept des monotrac ein. Der elektrische Antrieb reduziert Emissionen und Lärm, wartungsfreie Komponenten senken den Serviceaufwand und verhindern, dass Schmierstoffe in die Umwelt gelangen. Für igus ist genau das ein zentraler Anspruch. «Unser Ziel ist es, schmierfreie Technik dort einzusetzen, wo sie klassische Lösungen ersetzen kann», sagt Axel Ebert. «Der monotrac ist ein sehr gutes Beispiel dafür.»
Am Ende zeigt das Projekt, wie sich moderne Elektrotechnik, durchdachte Mechanik und schmierfreie Lineartechnik sinnvoll kombinieren lassen. novaziun, igus und die Anwender verfolgen dabei dasselbe Ziel: leistungsfähige Maschinen, die den Arbeitsalltag erleichtern und gleichzeitig nachhaltig sind. «Die Entscheidung für igus war richtig. Technisch passend, wirtschaftlich attraktiv und partnerschaftlich in der Zusammenarbeit», fasst Arno Spescha zusammen. Auch bei igus ist man überzeugt: «Solche Anwendungen zeigen, welches Potenzial schmierfreie Lineartechnik bietet – gerade dort, wo klassische Lösungen an ihre Grenzen stossen.» Mehr dazu im Video.

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