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Einführung in Linearantriebe mit 180°-Antrieb

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Einführung in Linearantriebe mit 180°-Antrieb

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Einführung in Linearantriebe mit 180°-Antrieb

Was ist ein elektrischer Linearaktuator?

In zahlreichen Anwendungen im medizinischen und industriellen Bereich kann eine lineare Bewegung erforderlich sein, um verschiedene Aufgaben zu erfüllen. Ein elektrischer Linearantrieb macht sich die Kraft der Elektrizität und die Drehbewegung eines Elektromotors zunutze und wandelt sie in mechanische Kraft bzw. lineare Bewegung um.

Ein elektrischer Linearantrieb ist eine wichtige Maschinenkomponente, die üblicherweise für einfache Zug- und Druckbewegungen, aber auch für Hub- und Kippanwendungen eingesetzt wird. Der große Vorteil elektrischer Linearaktuatoren liegt in ihrer Fähigkeit, effiziente, langlebige und nachhaltige Bewegungssteuerung zu bieten.

Arten von elektrischen Linearantriebssystemen*

1. Auf der Welle montierte Leitspindel. Bei diesem System wird die Leitspindel auf der Motor- oder Getriebewelle montiert, und die Mutter wird in der Verdrehsicherung geführt, um ihre Drehbewegung einzuschränken. Wenn sich die Leitspindel dreht, sorgt die Mutter für die lineare Bewegung, indem sie sich entlang der Leitspindel hin und her bewegt. Um die gewünschte lineare Bewegung in der Anwendung zu erreichen, ist es wichtig, die Mutter auf der Anwendungsebene zu führen. Wenn die Anforderungen an Drehmoment und Geschwindigkeit die Möglichkeiten der Motortechnologie übersteigen, wird ein Getriebe in die Konstruktion integriert.

2. In den Motor integrierte Leitspindel für direkte lineare Bewegung. Bei diesem System ist die Mutter in den Rotor des Motors integriert, und die Leitspindel wird sorgfältig durch eine Verdrehsicherung geführt. Die Rotation des Rotors erleichtert die lineare Bewegung der Leitspindel, wodurch eine direkte lineare Bewegung erreicht wird.

*Linearantriebssysteme können mit Kugelgewindetrieben oder Spindeln ausgestattet sein. In diesem Blog geht es um die Verwendung von Gewindetrieben.

Jedes der oben genannten Systeme ist weit verbreitet und leicht auf dem Markt erhältlich. Die Auswahl des richtigen Systems richtet sich nach den Spezifikationen des Antriebssystems und den Anforderungen der Anwendung.

Was ist ein Linearaktuator mit 180°-Antrieb?

Dieser faszinierende Antriebsmechanismus weist eine einzigartige Eigenschaft auf, bei der die Ausgangsbewegung geschickt von der Motorachse versetzt ist. Einfacher ausgedrückt: Die an der Ausgangsachse erzeugte Bewegung ist genau 180° entgegengesetzt zur Eingangsachse. Zur besseren Veranschaulichung dieses Konzepts sehen Sie sich das Diagramm (auf der Website) an, das die Eingangs- und Ausgangsachse veranschaulicht, wobei die Kraft nahtlos vom Motor zur Leitspindel und Mutter fließt. Diese einzigartige Anordnung macht den Linearantrieb mit 180°-Antrieb zu einem äußerst vielseitigen Mechanismus für eine breite Palette von Anwendungen.

Warum wird ein 180°-Antrieb benötigt?

Für einige Anwendungen sind die oben genannten Arten von Linearantriebssystemen aufgrund von Platzmangel oder Verpackungsanforderungen nicht ideal. In anderen Fällen erfordert die Anwendung eine lineare Bewegung, die zur Motorachse versetzt ist, was ein ergonomischeres Anwendungsdesign ermöglicht. Es ist auch möglich, dass Standardaktuatoren nicht die Kraft- und Geschwindigkeitsanforderungen erfüllen, die die Anwendung erfordert. In diesem Fall kann die Möglichkeit, den Motor, das Getriebe und die Leitspindel für das Linearsystem mit 180°-Antrieb individuell auszuwählen, einen erheblichen Vorteil darstellen.

Komponenten eines 180°-Antriebsmechanismus

Dieser Mechanismus besteht aus einem Elektromotor, einem Rückführsystem, einem Getriebe, einer Leitspindel und einer Mutter. Die Wahl der Elektromotortechnologie hängt von den spezifischen Anwendungsanforderungen ab (lesen Sie hier mehr über die Auswahl der idealen Motortechnologie). Ebenso kann die geeignete Getriebetechnologie je nach der gewünschten Leistung gewählt werden. Für die Komponenten Gewindespindel und Mutter stehen Standardkonfigurationen zur Verfügung, aber auch die Möglichkeit, sie an die spezifischen Anforderungen der Anwendung anzupassen.

Mögliche Konfigurationen für 180°-Antriebsmechanismen

Die Abbildungen 5-7 zeigen einige mögliche Konfigurationen der zuvor erwähnten Antriebskomponenten, wobei diese Möglichkeiten nicht vollständig sind. Es gibt zwei primäre Spindelanordnungen: unverlierbar und unverlierbar. Bei der unverlierbaren Anordnung ist die Verdrehsicherung in der Anwendung vorgesehen, um eine lineare Bewegung zu erreichen. Bei der unverlierbaren Anordnung hingegen ist die Verdrehsicherung im Antrieb selbst enthalten, um eine lineare Bewegung zu erreichen.

Anwendungen mit einem Linearantrieb mit 180°-Antrieb

Der Linearantrieb mit 180°-Antrieb bietet Vorteile bei einer Vielzahl von Anwendungen in medizinischen und industriellen Geräten. In der Medizintechnik sind die Antriebsmechanismen für Spritzen in Autoinjektoren und Injektoren am Körper eine Schlüsselanwendung, um die Größe und Ergonomie der Geräte zu optimieren. Weitere Anwendungen wie elektronische Pipetten, Handprothesen und chirurgische Klammergeräte können die einzigartige Kombination aus Kraft und Geschwindigkeit bei kompakter Größe nutzen.

Fazit

Elektrische Linearaktuatoren spielen eine entscheidende Rolle bei der Umwandlung der Rotationsbewegung eines Elektromotors in eine präzise lineare Bewegung in einer Vielzahl von medizinischen und industriellen Anwendungen. Der Linearantrieb mit 180°-Antrieb bietet mit seinem einzigartigen versetzten Leistungsausgang mehrere mögliche Konfigurationen und ist vielseitig in seiner Leistungsfähigkeit. Ingenieure, die sich mit diesen linearen Antriebssystemen auskennen, sind in der Lage, die Komplexität der linearen Bewegung genau zu erfassen und maßgeschneiderte und effiziente Lösungen zu entwickeln.