Geleneksel kremayer ve pinyon çift tahrik sistemleri, bölünmüş pinyon tabanlı tasarımlar ve makaralı pinyon sistemleri arasında çok sayıda fark vardır.

Havacılıktan makine takımlarına, cam kesimine, tıbbi ve daha fazlasına kadar, üretim süreçleri güvenilir hareket kontrolüne bağlıdır. Bu uygulamaların gerektirdiği hız ve hassasiyeti sağlayan çeşitli servo kontrollü doğrusal tahrik sistemleridir.
Yaygın bir kurulum, servo kontrollerini geleneksel bir involute kremayer ve pinyonla birleştirir. İkincisi, sıkışmaları ve aşırı aşınmayı önlemek için kremayer ve dişli dişleri arasında boşluk gerektirebilir veya çevresel değişiklikler (örneğin 10° sıcaklık değişimi) dişli dişleri genişledikçe sistemi kilitleyebilir. Öte yandan, boşluk, hataya eşdeğer olan geri tepmeye neden olur.

Çift ve bölünmüş pinyonlarda boşluk sorunları
Hassas uygulamalar için tipik bir boşluk sorunu çözümü, kontrol görevi görmesi için ilk sisteme karşı, diğer yönde çeken ikinci bir pinyon eklemektir.

Bu fikrin bir yinelemesi, bölünmüş bir pinyon kullanmaktır. Burada, bir pinyon esasen yanal ortasından kesilir ve iki yarı arasına bir yay yerleştirilir. Bölünmüş pinyon bir kremayer boyunca hareket ederken, pinyonun ilk yarısı kremayer dişinin bir tarafına, diğer yarısı da bir sonraki kremayer dişine iter. Bu şekilde, bölünmüş bir pinyon kurulumu boşluğu ve hatayı ortadan kaldırır.

Burada, pinyonun yalnızca yarısı iş yaptığı için —diğer yarısı kontrol görevi görürken— tork kapasitesi sınırlıdır. Ayrıca, tahrik dinamikleri yayın kuvvetini yenmek zorunda olduğundan, hareket kaybı meydana gelir ve genel verimlilik azalır. Hızlanma altında hareket ederken, yay da hafifçe verebilir ve hareket doğruluğunu düşürebilir. Son olarak, pinyon delme gibi bir işlem yapmak için durdurulduğunda, pinyondaki yay sistemi sert kalmak yerine hafifçe esneyebilir.

Başka bir boşluk düzeltmesi, ikiz pinyon sisteminden oluşur. Bu düzenlemede, iki ayrı pinyon aynı kremayer boyunca hareket eder. Pinyonlar, öndeki (ana) pinyon konumlandırmayı gerçekleştirirken, ikinci (köle) pinyon boşluğu dengeleyerek ana/köle tarzında hareket eder. Tipik olarak, pinyonlar elektronik olarak kontrol edilir, bu nedenle doğruluk korunur ve kontrol ayarları sistem aşınmasını telafi etmek için ayarlanabilir.

İşin püf noktası nedir? Çift pinyonlu sistemler maliyetli olabilir, çünkü tasarımcılar genellikle ikinci bir motor, pinyon ve dişli kutusu satın almak zorundadır. Tasarım ayak izi de artırılmalıdır: İkinci bir motor, sürüşü gerçekleştirmek için daha fazla uzunluk gerektirir. Örneğin, bir kullanıcının hareket kontrol sisteminin bir metre ileri geri hareket etmesini istiyorsa, birincinin 200 ila 300 mm arkasında hareket eden ikinci pinyonu barındırmak için 1,2 veya 1,3 m'lik bir raf uzunluğu gerekir. Son olarak, iki motoru çalıştırmanın maliyeti tipik beş ila 10 yıllık bir tasarım yaşam döngüsü boyunca önemlidir.

Makaralı pinyon tahriklerinin boşluksuz çalışması, bu freze makinesi gibi uzun stroklu uygulamalar için uygundur.
Başka bir seçenek: Makaralı pinyonlar
Makaralı pinyon teknolojisi, özel bir diş profiline sahip bir kremayere bağlanan rulman destekli makaralardan oluşan bir pinyonu içerir. İki veya daha fazla makara, bölünmüş pinyon ve pinyon tahrik sistemlerinden daha yüksek doğruluk sağlamak için her zaman zıt yönde kremayer dişleriyle bağlanır: Kısacası, her makara her diş yüzeyine teğet bir yolda yaklaşır ve ardından dönmeyi doğrusal harekete dönüştürmede %99'dan fazla verimlilikle düşük sürtünmeli çalışma için yüzeyden aşağı doğru yuvarlanır.

Makaralı pinyon, özel bir diş profiline oturan rulman destekli makaralardan oluşur.
Tasarımda ayrıca çökecek ve doğruluğu düşürecek bir yay yoktur ve bir yay kuvvetinin üstesinden gelmek için hiçbir verimlilik kaybı yaşanmaz. Ek olarak, silindir hareketi boşluk gerektirmez, bu nedenle boşluk ve hatayı ortadan kaldırır. Buna karşılık, geleneksel bir kremayer ve pinyon sistemi için, bir pinyon dişi kremayer dişinin bir tarafından itilmeli ve anında dişin bir sonraki tarafına geçmelidir.

Bir makaralı pinyon, aynı anda farklı dişleri çevreler, bir dişin bir tarafına oturur ve diğeriyle boşluk bırakır. İlkine karşı koymak için ikinci bir pinyona gerek yoktur; bir pinyon gerekli tork kapasitesini doğru bir şekilde iletir.

Makaralı pinyon tabanlı tasarımlar ayrıca ömrü uzatır ve bakımı azaltır. Daha yavaş uygulamalarda sistem yağlama olmadan çalışabilir. Geleneksel kremayerler zamanla aşınır ve konumsal doğruluk ve tork için telafi gerektirir, ancak makaralı pinyonlar doğruluğu korur. Her iki tasarımın pinyonları periyodik olarak değiştirilmeyi gerektirir, ancak en azından ikiz pinyonlarla karşılaştırıldığında, makaralı pinyon için genel değiştirme maliyetleri daha düşüktür.

Uygulama örnekleri
Büyük uçak gövde panellerinin üretimini düşünün. Bu uygulama, gantry tarzı makinelerde uzun bir seyahat uzunluğu ve yüksek hassasiyet gerektirebilir. Makaralı pinyon tahrikleri, bu uzun mesafelerde doğru doğrusal konumlandırma sağlar.

Buna karşılık, geleneksel kremayer ve pinyon konumsal doğruluğu, boşluk gereksinimleri nedeniyle yetersiz olabilir; minimum boşluk, kısa seyahat uzunluklarında doğruluğu korur, ancak tasarımın üretimi ve uzun mesafelerde kurulumu pahalı olabilir. İki pinyonlu bir sistem (birbirine karşı önceden yüklenmiş iki pinyonla) da uygulanabilir, ancak maliyetlidir ve genellikle uzun mesafelerde oluşan değişken boşluğa da izin vermez.

Çift pinyon sisteminin bir diğer yaygın kullanımı, fiberglas bir freze makinesinde kesme kafasını konumlandırmaktır. Çift pinyon tahriki bu uygulamada başlangıçta iyi çalışsa da, fiberglas tozu ve karşı pinyonun oluşturduğu sürekli kayma sürtünmesinin birleşimi erken aşınmaya neden olabilir. Kayma yerine yuvarlanmayı kullanan bir makaralı pinyon sistemi kullanılarak, kullanım ömrü %300 veya daha fazla artırılabilir.

Makaralı pinyon sisteminin döner versiyonu da çok eksenli konumlandırma yapmak için kullanılabilir. Burada, birden fazla pinyon (hepsi bağımsız olarak hareket eder) bir dişliye monte edilir. Tasarım, bu uygulamalarda bazen kullanılan çift pinyonlu tahriklerden daha az yer kullanır.