Welcher Linearantriebstyp eignet sich am besten für Schubkräfte?

Schrittmotor Linearantrieb

Elektromechanische Konstruktionen in Bewegungssteuerungsanwendungen.

Wenn eine Anwendung reine Schubkräfte erfordert, ist der beste Typ eines Linearantriebs häufig ein Stabantrieb. Diese elektromechanischen Geräte werden auch als "Schubaktuatoren" und (wenn ein Motor integriert ist) als "elektrische Aktuatoren" bezeichnet und zeichnen sich durch axiale oder Schubkräfte zum Drücken, Ziehen oder Halten von Lasten aus. Obwohl ihre Funktion unkompliziert ist, gibt es Schubantriebe in einer Vielzahl von Ausführungen, Größen und Konfigurationen.

Die typischen Antriebsmechanismen für Schubantriebe sind Kugel-, Leitungs- oder Rollenschrauben und rohrförmige Linearmotoren. Antriebsmechanismen, die bei diesen Konstruktionen nicht üblich sind, sind Riemen- und Riemenscheiben- oder Zahnstangensysteme. Diese Antriebstechnologien verfügen nicht über eine ausreichende Schubkraft und Steifigkeit (Riemen) oder einen geeigneten Formfaktor (Zahnstange und Ritzel), um bei Konstruktionen von Schubantrieben sinnvoll zu sein.

Die Schubkraft wird von einer Stange auf die Last übertragen, die sich durch eine glatte Buchse vom Aktuatorkörper aus erstreckt und zurückzieht. Typische Schubaktuatoren enthalten keine Linearführungen, da ihre Konstruktion nicht dem Tragen von Lasten eigen ist - nur dem Drücken, Ziehen oder Halten. Wenn eine Unterstützung oder Führung der Last erforderlich ist, werden Schienen, Wellen oder Schienen unabhängig vom Stellantrieb verwendet.

Während die meisten Stangenaktuatoren so ausgelegt sind, dass das Gehäuse stationär bleibt und das Druckrohr ein- und ausgefahren werden kann, ermöglichen einige Konstruktionen, dass das Rohr fixiert und das Gehäuse bewegt werden kann. Dies ist häufiger bei Linearmotorkonstruktionen der Fall, aber einige schraubengetriebene Konstruktionen ermöglichen diese Konfiguration ebenfalls.

Da sie häufig pneumatische oder hydraulische Versionen ersetzen, werden elektromechanische Schubantriebe häufig mit Außenabmessungen und Montagemöglichkeiten konstruiert, die den Standards wie ISO und NFPA entsprechen, an die sich pneumatische und hydraulische Zylinder üblicherweise halten. Elektromechanische Schubantriebe haben eine extrem hohe Leistungsdichte und bieten eine weniger komplexe Lösung als hydraulische Antriebe, wenn sie von Kugelumlaufspindeln mit großem Durchmesser oder von Rollenschrauben angetrieben werden. Kugel- und Gewindespindelversionen sind ein guter Ersatz für pneumatische Technologien, sodass keine Kompressoren, Filter, Ventile und andere Lüftungsgeräte erforderlich sind.

Elektromechanische Stangenaktuatoren werden mit größerer Wahrscheinlichkeit als ihre herkömmlichen Gegenstücke mit Schieberegler mit einem integrierten Motor und Steuerungshardware ausgestattet. Neben der Reduzierung der Komplexität für OEMs und Endbenutzer macht die Bereitstellung einer vollständigen elektromechanischen Lösung in einem Paket den Wechsel von pneumatischer oder hydraulischer Technologie zu elektromechanischer Technologie weniger umständlich. Die Integrationsoptionen für Schubantriebe reichen von Niederspannungs-Gleichstrommotoren mit Endschaltern für eine einfache End-to-End-Positionierung bis zu Plug-and-Play-Servokonstruktionen mit integriertem Motor, Antrieb und Steuerung.

Das Gehäuse eines Schubaktuators ist typischerweise eine vollständig geschlossene Konstruktion, die die mechanischen und elektrischen Komponenten einschließt. Wenn der Druckstange eine Dichtung hinzugefügt wird, können diese Aktuatoren häufig hohe IP-Werte erreichen. Dies macht sie ideal für Anwendungen, bei denen der Aktuator feinen Partikeln, Flüssigkeiten oder Abwaschbedingungen ausgesetzt ist. Und Hersteller bieten in der Regel Materialoptionen für das Gehäuse an, einschließlich Beschichtungen und Beschichtungen, um Korrosionsbeständigkeit für eine Vielzahl von Chemikalien und Umgebungen zu gewährleisten.


Beitragszeit: 30.04.2020