Elektrischer Stellzylinder. Invertierter Rollengewindetrieb und integrierter Servomotor.

Im dem Bereich: Linearaktuator sowie elektrischer Stellzylinder (Elektrozylinder oder Servozylinder) bietet MACCON eine Reihe von Produkten basierend auf folgenden Gewindetriebsarten:

• Rollengewindetrieb, auch als Planetengewindetrieb bekannt.
• Invertierter Rollengewindetrieb
• Kugelgewindetrieb
• Laufgewindespindel ohne Kugeln oder Rollen, auch bekannt als Trapezspindel

Auf dieser Seite behandeln wir den invertierten Rollengewindetrieb.

Eigenschaften von Aktuatoren mit invertiertem Rollengewindetrieb.

Invertierter Rollengewindetrieb bedeutet: die Spindelmutter und nicht die Spindel wird angetrieben. Unsere DAXX Aktuatoren haben einen um die Spindelmutter konzentrisch angebrachten Servomotor (siehe Bild rechts) sowie einen Drehgeber (Encoder). Der Servomotor treibt die Spindelmutter über Planetenrollen direkt an. Diese rotatorische Bewegung treibt die Spindel in linearer Richtung an. Die Spindel ist mit einer Kolbenstange verbunden. Die lineare Bewegung der Spindel treibt die Kolbenstange aus dem Aktuator heraus bzw. fährt sie wieder ein.

Bei dem invertierten Rollengewindetrieb ist die Spindelmutter in etwa genauso lang wie der geforderte Verfahrhub. An der Spindelmutter sind Permanentmagnete angebracht. Somit wird die Spindelmutter zum Rotor des Motors. Der Stator (==Spule) ist konzentrisch um die Spindelmutter angebracht. Durch diese enge Integration der Bauteile, sind Linearaktuatoren mit invertiertem Rollengewindetrieb um einiges axial kürzer als Linearaktuatoren mit Rollengewindetrieb  oder Kugelgewindetrieb. Zudem spart man Gewicht. Daher werden solche Aktuatoren gerne bei Robotikaufgaben eingesetzt. Ein anderer häufiger Grund für diese Aktuatoren ist: knapper axialer Bauraum.

Fordert Ihr Projekt wegen Bauraumeinschränkungen einen möglichst kurzen Stellzylinder und/oder eine sehr lange Lebensdauer, ist der elektrische Stellzylinder auf Basis invertierter Rollengewindetrieb eine gute Wahl.

Die wichtigsten Merkmale unserer DIAKONT-Famile sind:

• 3 Baugrössen: Flanschmaß 67x67 (DA67), 99x99 (DA99) oder 140x140mm (DA140)
• Spitzenkräfte bis 60kN
• Hübe bis 450mm, je nach Typ
• Verfahrgeschwindigkeiten bis 800mm/s möglich, je nach Typ und Spindelsteigung
• Integrierte Rückführung (Resover oder Encoder inkrementell oder absolut)
• Integrierter Servomotor

Optionen:

• Integrierte Haltebremse bei DA99 und DA140
• Externe Verdrehsicherung
• Ölumlaufschmierung
• Kraftsensor, je nach Typ
• Seitenkräftelager, je nach Typ
• Safety-Geber (Drehgeber Safety-zertifiziert)
• Wasserkühlung, je nach Typ

Für weitere Informationen laden Sie bitte den Katalog herunter (Link rechts) oder nehmen Sie mit uns Kontakt zur technischen Beratung auf.

Normalerweise wird der elektrische Stellzylinder mit Raumluftkonvektionskühlung gekühlt. In bestimmten Fällen ist eine Wasserkühlung jedoch notwendig. Mögliche Gründe sind:

Erhöhte Raumlufttemperatur

Eine hohe Umgebungstemperatur kann ein Grund für eine Wasserkühlung sein. Falls die Summe aus Eigenerwärmung (durch Spindel und Motor) plus die anfängliche Umgebungstemperatur zu hoch wird, ist eine Wasserkühlung notwendig.

Intensiver Lastzyklus

Szenario: es herrscht eine gewöhnliche Raumlufttemperatur (z.B. 25°C) und der elektrische Stellzylinder arbeitet mit einer bestimmten Taktung. Der Betreiber möchte jedoch die Taktung erhöhen, um die Produktion zu steigern. Er stellt fest: der verbaute elektrische Stellzylinder mit Raumluftkonvektionskühlung wird zu heiss. Lösung: Wasserkühlung. Je nach Lastzyklus (Kraft vs. Zeit, Geschwindigkeit vs. Zeit) kann die Taktung u.U. verdoppelt werden.

Der DA99 elektrischer Stellzylinder ist rechts im Bilde zu sehen. Klar ersichtlich: der Wasserein- und auslass sowie die Kupferrohre, die das Wasser führen, um das Gehäuse vom Stellzylinder kühlen.

Bitte kontaktieren Sie uns, um Ihr Projekt zu besprechen. Mit einer Simulationssoftware können wir zu +/-10% vorhersagen, welche Taktung bei welcher Raumluftemperatur möglich wird.