Geleneksel kremayer ve pinyonlu çift tahrik sistemleri, bölünmüş pinyonlu tasarımlar ve makaralı pinyon sistemleri arasında çok sayıda farklılık bulunmaktadır.

Havacılıktan makine imalatına, cam kesiminden tıbbi cihazlara ve daha birçok alana kadar üretim süreçleri güvenilir hareket kontrolüne bağlıdır. Bu uygulamaların gerektirdiği hızı ve hassasiyeti sağlayan çeşitli servo kontrollü doğrusal tahrik sistemleri mevcuttur.
Yaygın bir kurulumda servo kontrol sistemleri geleneksel involüt kremayer ve pinyon dişli sistemiyle birleştirilir. İkincisi, sıkışmaları ve aşırı aşınmayı önlemek için kremayer ve dişli dişleri arasında boşluk gerektirebilir; aksi takdirde çevresel değişiklikler (örneğin 10° sıcaklık değişimi) dişli dişleri genleştiği için sistemi kilitleyebilir. Öte yandan, boşluk, hataya eşdeğer olan geri tepmeye neden olur.

İkiz ve bölünmüş pinyonlarda boşluk sorunları
Hassas uygulamalarda, tipik bir boşluk sorunu giderme yöntemi, ilk sisteme karşı ters yönde çekme yapan ve kontrol görevi gören ikinci bir pinyon dişlisi eklemektir.

Bu fikrin bir uygulaması da bölünmüş pinyon kullanmaktır. Burada, pinyon esasen yanal orta kısmından ikiye bölünür ve iki yarım arasına bir yay yerleştirilir. Bölünmüş pinyon bir kremayer boyunca hareket ederken, pinyonun ilk yarısı kremayer dişinin bir tarafına, diğer yarısı ise bir sonraki kremayer dişine baskı uygular. Bu şekilde, bölünmüş pinyon düzeni boşluğu ve hatayı ortadan kaldırır.

Burada, pinyonun sadece yarısı iş yaparken diğer yarısı kontrol görevi gördüğü için tork kapasitesi sınırlıdır. Ayrıca, tahrik dinamiklerinin yayın kuvvetini aşması gerektiğinden hareket kaybı meydana gelir ve bu da genel verimliliği düşürür. Hızlanma altında hareket ederken, yay da hafifçe esneyebilir ve hareket doğruluğunu azaltabilir. Son olarak, pinyon delme gibi bir işlem yapmak için durdurulduğunda, pinyondaki yay sistemi sert kalmak yerine hafifçe esneyebilir.

Bir diğer boşluk giderme yöntemi ise çift pinyonlu bir sistemdir. Bu düzenlemede, iki ayrı pinyon aynı kremayer üzerinde hareket eder. Pinyonlar ana/köle şeklinde çalışır; öndeki (ana) pinyon konumlandırmayı gerçekleştirirken, ikinci (köle) pinyon boşluğu telafi eder. Genellikle pinyonlar elektronik olarak kontrol edilir, böylece doğruluk korunur ve sistem aşınmasını telafi etmek için kontrol ayarları ayarlanabilir.

Peki, işin püf noktası ne? Çift pinyonlu sistemler maliyetli olabilir, çünkü tasarımcılar genellikle ikinci bir motor, pinyon ve dişli kutusu satın almak zorundadır. Tasarım alanı da artırılmalıdır: İkinci bir motor, tahrik işlemini gerçekleştirmek için daha fazla uzunluk gerektirir. Örneğin, bir kullanıcının hareket kontrol sisteminin bir metre ileri geri hareket etmesini istiyorsa, birinci pinyonun 200 ila 300 mm gerisinde hareket eden ikinci pinyonu barındırmak için 1,2 veya 1,3 m'lik bir dişli uzunluğu gereklidir. Son olarak, iki motoru çalıştırmanın maliyeti, tipik beş ila on yıllık bir tasarım ömrü döngüsü boyunca önemli ölçüde yüksektir.

Makaralı pinyon tahrik sistemlerinin boşluksuz çalışması, bu freze makinesi gibi uzun stroklu uygulamalar için uygundur.
Diğer bir seçenek: Makaralı dişliler
Makaralı pinyon teknolojisi, özelleştirilmiş diş profiline sahip bir kremayerle temas eden, rulman destekli makaralardan oluşan bir pinyon içerir. İki veya daha fazla makara, her zaman zıt yönlerde kremayer dişleriyle bağlantı kurarak, bölünmüş pinyon ve pinyon tahrik sistemlerine göre daha yüksek doğruluk sağlar: Kısacası, her makara her diş yüzeyine teğet bir yolda yaklaşır ve ardından düşük sürtünmeli çalışma için yüzey boyunca yuvarlanarak, dönme hareketini doğrusal harekete dönüştürmede %99'dan fazla verimlilik sağlar.

Makaralı pinyon, özel bir diş profiliyle temas eden, rulmanlarla desteklenen makaralardan oluşur.
Bu tasarımda, çökmeye ve hassasiyeti düşürmeye neden olacak bir yay da bulunmamaktadır ve yay kuvvetinin üstesinden gelmek için herhangi bir verimlilik kaybı yaşanmaz. Ayrıca, makara hareketi boşluk gerektirmediğinden, geri tepme ve hatayı ortadan kaldırır. Buna karşılık, geleneksel bir kremayer ve pinyon sisteminde, bir pinyon dişi kremayer dişinin bir tarafından itilmeli ve anında dişin diğer tarafına geçmelidir.

Bir makaralı pinyon, farklı dişlerin yan taraflarına aynı anda temas ederek, bir dişin bir tarafını kavrar ve diğer dişle boşluk bırakır. Birinci pinyonu dengelemek için ikinci bir pinyona gerek yoktur; tek bir pinyon gerekli tork kapasitesini doğru bir şekilde iletir.

Makaralı pinyon tabanlı tasarımlar ayrıca kullanım ömrünü uzatır ve bakım ihtiyacını azaltır. Daha yavaş uygulamalarda, sistem yağlama gerektirmeden çalışabilir. Geleneksel kremayerler zamanla aşınır ve konum doğruluğu ve tork için telafi gerektirir, ancak makaralı pinyonlar doğruluğu korur. Her iki tasarımın pinyonlarının da periyodik olarak değiştirilmesi gerekir, ancak en azından çift pinyonlarla karşılaştırıldığında, makaralı pinyon için genel değiştirme maliyetleri daha düşüktür.

Uygulama örnekleri
Büyük uçak gövde panellerinin üretimini ele alalım. Bu uygulama, portal tipi makinelerde uzun hareket mesafesi ve yüksek hassasiyet gerektirebilir. Makaralı pinyon tahrik sistemleri, bu uzun mesafelerde doğru doğrusal konumlandırma sağlar.

Buna karşılık, geleneksel kremayer ve pinyon dişli sistemlerinin konum hassasiyeti, boşluk gereksinimleri nedeniyle yetersiz olabilir; minimum boşluk, kısa hareket mesafelerinde hassasiyeti korur, ancak tasarımın üretimi ve uzun mesafelerde montajı pahalı olabilir. İki pinyonun birbirine karşı önceden yüklendiği bir çift pinyon sistemi de uygulanabilir, ancak maliyetlidir ve genellikle uzun mesafelerde meydana gelen değişken boşluğu da hesaba katmaz.

Çift dişli sisteminin bir diğer yaygın kullanım alanı, fiberglas frezeleme makinelerinde kesme başlığının konumlandırılmasıdır. Çift dişli tahrik sistemi bu uygulamada başlangıçta iyi çalışsa da, fiberglas tozu ve karşıt dişlinin oluşturduğu sürekli kayma sürtünmesi erken aşınmaya neden olabilir. Kayma yerine yuvarlanmayı kullanan bir makaralı dişli sistemi kullanılarak, kullanım ömrü %300 veya daha fazla artırılabilir.

Döner dişli sisteminin bir versiyonu, çok eksenli konumlandırma için de kullanılabilir. Burada, birden fazla dişli (hepsi bağımsız olarak hareket eder) tek bir dişliye monte edilir. Bu tasarım, bu uygulamalarda bazen kullanılan çift dişli tahrik sistemlerine göre daha az yer kaplar.