Der erste Linearantrieb verwendete eine Kombination aus Kugelmutter und Spindel. Die Kugelumlaufspindel bietet in der Regel einen Wirkungsgrad von über 90%, während das Acme-Gewinde je nach Gewindebedingungen einen Wirkungsgrad zwischen 20% und 70% bietet. Obwohl Kugelumlaufspindeln ein hocheffizientes Mittel zur Umwandlung einer Drehbewegung in eine lineare Bewegung sind, ist die Kugelumlaufspindel empfindlich gegenüber der Ausrichtung, sperrig und teuer. Daher ist die Kugelmutter für die meisten Anwendungen keine praktische Lösung. Abbildung 2. Gewöhnlich sind Spindeln mit "V"- oder Acme-Gewinde erhältlich. Das "V"-Gewinde ist für die Kraftübertragung nicht geeignet, da der Gewindewinkel zwischen den gegenüberliegenden Flächen 60 Grad beträgt. Das Acme-Gewinde hingegen ist von seiner Konstruktion her effizient. Umwandlung drehbewegung linearbewegung. Sein Gewindewinkel beträgt 29 Grad, was zur Verringerung von Verlusten, einschließlich Reibung, beiträgt. Der Hybrid-Schrittmotor-basierte Linearantrieb ist seit einigen Jahren auf dem Markt und hat, wie andere Geräte, seine Stärken und Grenzen.
Hydrauliksysteme erzeugen Drehbewegungen heute meist über doppeltwirkende Linearzylinder in Kombination mit drehbar gelagerten Hebeln. Ein ringförmiger Zylinder soll dies nun ändern. Die Zylinder können beispielsweise in Baggerarme eingesetzt werden. Damit sind sie vor Beschädigung von außen geschützt. Bild: Kadigo Die Firma Kadigo hat neu einen doppelt wirkenden Hydraulikzylinder im Programm, der ohne Kolbenstange auskommt und aus sich heraus eine Drehbewegung erzeugt. Drehbewegung in lineare bewegung umwandeln. Grob gesagt kann man sich die Komponente als ein hydraulisch angetriebenes Axialwälzlager vorstellen: Es besteht aus zwei aufeinander geschraubten Scheiben, die zusammen einen Ringkanal bilden. In diesem Kanal ist eine Trennwand fest installiert, die von ihrer Funktion her dem Zylinderboden entspricht. Außerdem liegen im Kanal zwei Anschlüsse für das Hydrauliköl. Der Kolben braucht keine Kolbenstange mehr, weil er sich nur innerhalb des Kanals bewegt. Er ist mit einer Scheibe verbunden, welche die Kolbenbewegung zur Nabe hin überträgt.
Wie funktioniert ein Linearmotor? Das Funktionsprinzip von Linearmotoren lässt sich aus dem Prinzip der rotativen Motoren ableiten. Anders als bei rotierenden Antrieben wird bei einem Linearmotor häufig der aktive, bestromte Teil bewegt, während der elektrisch passive Teil stillsteht. "Elektrisch passiv" bedeutet hierbei, dass das Magnetfeld in der Regel durch Permanentmagnete erzeugt wird, die beliebig aneinandergereiht werden können. Die Reaktionskräfte müssen vom Maschinenbett oder von der Anlage aufgenommen werden. Während drehende Motoren Übertragungselemente wie Riemen, Ketten oder Ähnliches benötigen, um aus einer rotativen Bewegung indirekt eine translatorische zu machen, ermöglichen es Linearantriebe, eine Bewegung und Vorschubkräfte direkt umzusetzen. 4.4: Umwandlung einer geradlinigen Bewegung in eine Drehbewegung (Teil 1). Daher werden Linearmotoren auch als Direktantriebe bezeichnet. Linearmotoren können sehr hohe Beschleunigungen (bis zu 6 g) und Verfahrgeschwindigkeiten bis zu 13 m/s (48 km/h) erreichen. Sie eignen sich daher besonders gut für den Einsatz in Werkzeugmaschinen, Positionier- und Handlingssystemen und in Bearbeitungszentren.
1). Die Einzelteile aus Tonkarton werden mit Musterklammern befestigt. Wer nicht basteln (lassen) möchte, kauft eine Zieh- oder Drehkarte im Schreibwarengeschäft. Abb. 1: Aufbau einer Drehkarte Achtung: Zunächst sollte nicht zu sehen sein, wie die Drehkarte funktioniert. Die Schüler sollen versuchen, selbst auf das Funktionsprinzip zu kommen. Ausgangsfrage Die Lehrerin und die Schüler fassen noch einmal die Ergebnisse der Unterrichtsstunde über die Funktionsweise der Dampfmaschine zusammen. Die Lehrerin diskutiert mit der Klasse über die Bewegung des Rads. Es gibt einen wichtigen Unterschied: Die Dampfmaschine erzeugt eine geradlinige Bewegung (was die Lehrerin durch die entsprechende Gestik unterstreichen kann), während die Räder sich um eine Achse drehen. Vorrichtung zur Umwandlung einer Linearbewegung in eine Drehbewegung - AMPLER KLAUS. Die Frage lautet also: "Wie kann eine geradlinige Bewegung eine Drehbewegung erzeugen? ". An dieser Stelle müssen zunächst die Begriffe "geradlinige Bewegung" und "Drehbewegung (Rotation)" erläutert werden. Technologische Untersuchung (in Zweiergruppen) Die Schüler überlegen alle zusammen, wie man vorgehen könnte.