Linear-Aktuatoren
Die universell einsetzbaren Linearantriebe von Nanotec bieten eine Fülle von neuen, preiswerten und leistungsfähigen Anwendungsmöglichkeiten.
- einfache u. flexible Motorkonstruktion reduziert erheblich die Systemkosten
- hubunabhängiges Fahren beliebiger Positionen
- hohe reproduzierb. Auflösungen (<1μm) u. schnelle Vorschübe (>1000 mm/sec.) bei gleichem Bauvolumen eröffnen einheitliche Konstruktionsplattformen
- direkte Kraft-Koppelung in die Last benötigt keine Zusatzkomponenten und bietet dadurch steife und leichte Mechanik
- bei feststehender Spindel sind hochdynamische und steife Maschinenkonstruktionen sowie ein Mehrmotoren-Betrieb möglich
- mit geringem Energiebedarf lassen sich selbst große Kräfte feinfühlig regeln
- teilweise selbsthemmend, dadurch ist keine zusätzliche Bremse notwendig
- Hub ist lediglich von der verfügbaren Spindellänge abhängig
- Ersatz für Hydraulik- und Pneumatik- Zylinder bei wesentlich höherer Flexibilität
| Serie | Größe (mm) | Schubkraft max. (N) | Auflös- ung (mm/Step) |
|---|---|---|---|
| PM-Schrittmotor Linearaktuatoren | 25-55 | 25-100 | 0,025-0,0417 |
| Linearaktuatoren mit Feingewinde | 28-56 | 40-100 | 0,001-0,005 |
| Linearaktuatoren mit Trapezspindel | 28-56 | 15-1000 | 0,01-0,05 |
| Linearaktuatoren mit Kugelumlaufspindel | 28-56 | 350-1800 | 0,005-0,01 |
| PM-Schrittmotor Linearstellantriebe | 8-35 | 3-40 | 0,008-0,01 |
| Linearstellantriebe (Standard) | 20-42 | 15-300 | 0,0005-0,005 |
Weitere wichtige Hinweise zum Einsatz von Linearaktuatoren
Die erreichbaren Auflösungen, Vorschub-Geschwindigkeiten und Kräfte errechnen sich auf der Basis der Spindelsteigung (p in mm), Drehmoment-
Kennlinie (Md in Ncm) und Wirkungsgrad wie folgt:
- Auflösung in mm/Schritt = / (360° / Schrittwinkel) z.B. 1 mm / (360°/0,9°) = 0,0025 mm/Schritt
- Vorschubgeschwindigkeit = f • Auflösung z.B. 2000 1/s • 0,0025 mm = 5 mm/sec
- Schubkraft in N = MdMot • 2π • wirkungsgrad / p z.B. L5609X ca. 15 Ncm bei 2 kHz = 15 • 6,28 • 0,1/0,1 cm = 94 N (Spitzenmoment)
- Wirkungsgrad = Der Wirkungsgrad beträgt nach DIN 267 - Blatt 1; von Feingewinde ca. 0,1 ; von Trapezspindel ca. 0,4 ; von Kugelrollspindel ca. 0,9. Ferner muß die Haft- und Rollreibung (0,9 zu 0,7), die Oberflächenbeschaffenheit (Rauhtiefe/Härte der Spindel und Mutter), Materialpaarung (Stahl/Stahl), (Stahl/Cu-Bronze), (Stahl/Kunststoff POM), Verschmutzungsgrad und konzentrische Spindelführung bei der Berechnung der Lebensdauer-Abschätzung berücksichtigt werden. Die Betriebsfestigkeit und mögliche Lebensdauer sollte unbedingt durch einen reelen Versuch ermittelt werden. (Empirisch ergibt sich für das Gesamtsystem ein Wirkungsgrad von ca. 0,3 bei Trapezspindel, ca. 0,7 bei Kugelumlaufspindel)
Die in den Datenblättern angegebenen Kraft und Abgabeleistungen basieren auf einer Einschaltdauer von ca. 10% - 20% und müssen bei höheren Werten entsprechend reduziert werden.
Das Axial-Spiel in Richtung Motor beträgt
bei 20N ca. 0,1 bis 0,7 mm.
Mit verschiedenen Verfahren zur Oberflächenbehandlung
(z.B. der Fa. Balzers, Mifa, Ikos)
können inzwischen Reibungskoeffizienten
stark vermindert und die Verschleißfestigkeit
erheblich verbessert werden.
In der Regel werden die Spindeln am zu bewegenden Teil eingeklemmt bzw. fixiert.
Für alle anderen Anwendung in der diese Fixierung
nicht möglich ist oder ein freies Spindelende
die Last bewegen muß, werden von Nanotec
entsprechende Verdrehsicherungen angeboten
und teils am Motor montiert geliefert. (Die Verfahrstrecke muß dann angegeben werden.)
Lineare Verstellungen und Bewegungen stellen
eine häufige Aufgabenstellung für viele
Konstrukteure dar. Die Linear- Aktuator- und
Stellmotorfamilie L.... werden seit längerem,
aufgrund ihrer Vielseitigkeit in Bezug auf Kraft und
Zustellgeschwindigkeiten in zahlreichen
Applikationen (wie Regulier-, Dosier-, Nivelier-,
Hub-, Zustellungs-, Verstellund Schließaufgaben,
wegunabhängige Druck- und Zugkrafteinstellung
und vieles mehr) mit Erfolg
eingesetzt.
