Antriebstechnik
Was ist Antriebstechnik?
Die Aufgabe der Antriebstechnik ist, eine eingebrachte Energieform in eine Bewegung umzusetzen, mit der eine Arbeitsmaschine angetrieben wird. Der Antrieb kann dabei linear (Linearmotor) oder radial (rotative Motoren) erfolgen.
Neben dem eigentlichen Antrieb gehören auch die Energieversorgung der Maschine sowie die Ansteuerung einzelner Antriebselemente zur Antriebstechnik. Somit gehört die Antriebstechnik zu den vielseitigsten Technologien im Maschinenbau. Die Bereitstellung der Grundelemente eines Antriebstranges und die exakte Steuerung einzelner Elemente gehören dabei zu den wichtigsten Herausforderungen.
In industriellen Prozessen sind Antriebssysteme für die Bereitstellung der Bewegungsenergie verantwortlich. Vor allem elektrische Antriebe konnten sich aufgrund vieler Vorteile ein großes Feld an Anwendungen erobern. Doch auch Verbrennungs-, Hydraulik- oder Pneumatikmotoren sind möglich. Die vom Motor erzeugten Drehbewegungen werden vom weiteren Antriebssystem weitergeleitet.
Die verschiedenen Bereiche der Antriebstechnik
Die Antriebstechnik besteht aus vielen einzelnen Elementen, die zusammen einen Antriebsstrang ergeben:
- Motoren: Um den Antrieb zu Beginn in Bewegung zu versetzen, bedarf es einer motorgetriebenen Drehbewegung. Neben Elektromotoren kommen hierbei auch Hydraulik-, Pneumatik- oder Verbrennungsmotoren zum Einsatz.
- Getriebe: Ebenso wichtig wie der Motor, ist das Getriebe eines Antriebsstranges. Das Getriebe ist bspw. für die Änderung der Drehzahl oder Drehrichtung des Motors und der Weiterleitung der Bewegung zur Arbeitseinheit verantwortlich. Getriebe gibt es in verschiedenen Ausführungen, wozu das u.a. das Schneckengetriebe, Kegelradgetriebe oder Kurvengetriebe gehört.
- Umrichter: Umrichter gehören zu den Stromrichtern und versorgen den Motor mit der benötigten Wechselspannung. Darüber hinaus werden sie zur Motorsteuerung verwendet.
- Antriebsriemen: Antriebsriemen sind für die Übertragung von Kräften oder Bewegungen weiter entfernter Getriebeteilen zuständig. Unterschiedliche Materialien und Zahnungen entscheiden über die jeweiligen Einsatzgebiete der Antriebsriemen.
- Wellen: Wellen sind lange, zylindrische Maschinenelemente, die durch Rotation Drehbewegungen und Drehmomente übertragen.
- Kupplungen: Kupplungen sind für die kraft- oder formschlüssige Verbindung zweier Wellen verantwortlich und gleichen dabei Wellenversetzungen aus. Dabei gibt es schaltbare und nicht schaltbare Varianten. Häufige Arten sind Zahnkupplungen, Klauenkupplungen, Metallbalgkupplungen oder auch Lamellenkupplungen.
- Bremsen: Bei Werkzeugmaschinen werden sogenannte Sicherheitsbremsen benötigt, die bspw. zur Absicherung schwerkraftbelastender Achsen zuständig sind.
Bei uns erhalten Sie folgende Antriebstechnik-Komponenten:
Getriebe
Antriebstechnik
Bremsen
Bremsen werden in der Antriebstechnik in vielen unterschiedlichen Bereichen eingesetzt. Hierbei kann zwischen den zwei Produktfamilien Federdruckbremsen und Arbeitsstrombremsen differenziert werden. Federdruckbremsen sind federdruckbetätigte Sicherheitsbremsen und arbeiten nach dem sogenannten Fail-Safe-Prinzip und sind im energielosen Zustand geschlossen. Im Allgemeinen sind sie als Haltebremsen konzipiert, eignen sich allerdings auch für Not-Halt und, je nach Bauart, auch für dynamische Bremsungen. Die Arbeitsstrombremsen hingegen öffnen beim Abschalten des Stroms und sind damit keine Sicherheitsbremsen. Die elektromagnetischen Bremsen sind besonders für genaues Positionieren und zuverlässiges Halten bis zur Verschleißgrenze prädestiniert.
Kupplungen
Kupplungen haben die Funktion, für eine zuverlässige Drehmomentübertragung zu sorgen und die Kräfte und Drehmomente sicher zu begrenzen. Hierbei verbinden Wellenkupplungen die Wellen im Antriebsstrang und gleichen Verlagerungen aus. Je nach Ausführung sind sie starr, elastisch, beweglich, durchschlagsicher oder lösbar. Sicherheitskupplungen limitieren die Drehmomente und Kräfte zuverlässig und verhindern so Schäden im Antriebsstrang. Dies hat den Nutzen, dass Überlast keine Gefahr mehr für den Antrieb darstellt. Die Sicherheitskupplungen gelten auch als der Airbag für die Maschine. Elektromagnetkupplungen sind dagegen elektrisch schaltbare Maschinenelemente, die vor allem für getaktete Abläufe und zum Positionieren entwickelt wurden.
Elektronische Komponenten
Die Versorgungs- und Überwachungsmodule in der Antriebstechnik harmonieren optimal mit elektromagnetischen Kupplungen und Sicherheitsbremsen. Des Weiteren sind sie auch mit Hubmagneten, Ventilen oder Gleichstrom-Magnetspulen einsetzbar.
Elektromotoren
Ein zuverlässiger und präziser Betrieb bei hohen Belastungen ist bei Elektromotoren von großer Bedeutung. Hierbei kommen Gleichstrommotoren zum Einsatz, die hohe Standzeiten mit minimalem Wartungsaufwand garantieren. Gleichstromantriebe kommen in der Automationstechnik, in Zerspanungsbetrieben oder in der Aufzugtechnik zur Anwendung. Je nach dem Einsatzgebiet werden unterschiedliche Gleichstrommotoren konstruiert, die sich in IP-Schutzklasse, Anbaurichtung oder der Ansteuerungseinrichtung unterscheiden.
Kupplungsbremskombinationen
Beim elektromagnetischen Kupplungsbremsaggregat wird durch abwechselndes Kuppeln und Bremsen ein Taktbetrieb erzeugt. Hierbei läuft die Antriebsmaschine stetig durch. Das Gehäuse der Kupplungsbremskombination ist vollständig geschlossen und passt zu genormten Motoren und Getrieben. Zudem lassen sich mit den Kupplungsbremsaggregaten viele unterschiedliche Einbaulagen umsetzen.
Unser Angebot an Getrieben
Kegelradgetriebe zeichnen sich durch die Paarung zweier Kegelräder mit Gerad- oder Schrägverzahnung aus, deren Funktionsflächen Wälzkegel sind und deren Radachsen sich im Achsenschnittpunkt schneiden. Hierbei berühren sich die Zahnflanken linienförmig, mit einer Übersetzung bis imax ≈ 6. Der Grenzfall eines außenverzahnten Kegelrades ist das Kegelplanrad, dessen Funktionsfläche eine Ebene senkrecht zur Radachse ist. Durch die Paarung mit einem Kegelrad ergibt sich ein Kegelplanradgetriebe.
Kegelradgetriebe
Bei einem Stirnradgetriebe erfolgt entweder eine Paarung zweier außenverzahnter Stirnräder (Außenradpaar) oder eine Paarung eines außenverzahnten Ritzels mit einem innenverzahnten Rad (Innenradpaar), deren Funktionsflächen jeweils Wälzzylinder sind. Als Grenzfall wird die Zahnstange bezeichnet, die einen unendlich großen Durchmesser und eine ebene Funktionsfläche besitzt. Die Räder werden mit Gerad-, Schräg- und bei Außenradpaaren in Sonderfällen mit Doppeltschräg- bzw. Pfeilverzahnung ausgeführt. Innenradpaare, bei denen Ritzel und Rad im gleichen Drehsinn laufen, sind durch eine besonders raumsparende Bauweise ausgezeichnet und ausschließlich axial montierbar. Durch die Kombination einer konkav gekrümmten mit einer konvex gekrümmten Flanke ergibt die gute Anschmiegung aufgrund der geringeren Pressung eine höhere Tragfähigkeit.
Stirnradgetriebe
Kurvengetriebe zählen zu der Gruppe der ungleichförmig übertragenden Getriebe. Im Unterschied zu Koppelgetrieben lassen sich mit ihnen beliebig große Bewegungsgesetze mit wenig Aufwand realisieren. Als Kurvengetriebe werden Mechanismen bezeichnet, deren Antriebsbewegung durch stetiges Abtasten eines drehbar gelagerten oder gerade geführten Kurventrägers mithilfe eines drehbar gelagerten oder gerade geführten Abgriffsglieds entsteht. Generell wird zwischen ebenen und räumlichen Kurvengetrieben differenziert.
Kurvengetriebe
Als Schneckengetriebe werden Zahnradgetriebe bezeichnet, die rechtwinklig gekreuzte Achsen besitzen. Sie bestehen aus der meist treibenden Schnecke und dem dazugehörigen Schneckenrad. Die Berührung von Schnecke und Schneckenrad findet in Linien innerhalb eines Eingriffsfeldes statt. Schnecken besitzen einen oder mehrere Zähne, die wie Gänge von Schrauben unter gleichbleibender Steigung um die Schneckenachse gewunden sind. Des Weiteren wird je nach Flankenrichtung in rechts- und linkssteigende Schnecken differenziert, wobei die rechtssteigende Flankenrichtung die präferierte ist.
Der große Vorteile der Schneckengetriebe ist der im Vergleich zu anderen Zahnradgetrieben geräuscharme und dämpfende Lauf. Zudem sind sie bei gleichen Leistungen und Übersetzungen kleiner und leichter auszuführen. Durch die Linienberührung sind Flächenpressung und Abnutzung geringer als bei Stirnrad-Schraubgetrieben.
Schneckengetriebe
Planetengetriebe bzw. Umlaufgetriebe mit Zahnrädern, können vielfältig in der Technik eingesetzt werden. Im Bereich der Antriebstechnik kommen Planetengetriebe primär in Kfz-Automatikgetrieben sowie in Fahrradnabenschaltungen vor. Hierbei können mit einer geringen Anzahl von Getriebestufen relativ viele Gänge realisiert werden. Des Weiteren werden im industriellen Bereich Planetengetriebe als Windkraftgetriebe oder in Robotern für die Handhabungstechnik eingesetzt. Generell besitzen Planetengetriebe eine sehr kompakte und platzsparende Bauweise. Je nach Ausführung des Getriebes können auch extrem hohe Übersetzungen von mehr als 1000 in einer Getriebestufe realisiert werden.
Planetengetriebe
Fördertechnik
Tragrollen
Im Allgemeinen besteht eine Tragrolle aus den Baugruppen Rohr, Achse und Lagerung. Sie sind heutzutage überall im Einsatz, wo Stückgüter bewegt werden müssen. Zu den typischen Einsatzgebieten zählen:
- Logistikzentren
- Automobilindustrie
- Lebensmittel- und Getränkeindustrie
- Automation
- Verpackungsindustrie
- Holzindustrie
Die Wahl der richtigen Tragrolle ist abhängig von den spezifischen Anforderungen des Fördergutes und den Anforderungen an die Förderanlage. Für eine einwandfreie Funktion sollte das Fördergut zu jedem Zeitpunkt des Transportes mindestens auf drei Tragrollen aufliegen. Die Dimensionierung der Tragrolle muss so ausgewählt werden, dass die schwächste Komponente, d.h. Lagerung, Rohr- oder Achsausführung, der geforderten Belastung entspricht.
PACH Systems bietet Ihnen eine große Produktauswahl unterschiedlicher Elemente der Antriebs- und Fördertechnik an. Hierzu arbeiten wir mit unseren langjährigen Partnern zusammen. Bitte teilen Sie uns Ihre Wünsche über unser Kontaktformular mit. Gerne unterbreiten wir Ihnen ein unverbindliches Angebot oder setzen uns zur detailgenauen Absprache mit Ihnen in Verbindung.
