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Motorhubelement expand-hole-forte GL - das andere Spindelhubgetriebe

 als getriebeloses Hubsystem 

Dieses Art "Spindelhubgetriebe" besteht aus einem langsam laufenden Hohlwellen-Gleichstrommotor und Spindeln.

Damit lassen sich getriebelose Hubsysteme aufbauen.

Dies sind Trapezgewindespindeln, Kugelgewindespindeln oder Rollengewindespindeln. Dies können aber Spezialspindeln sein.

Durch die Möglichkeit eine extrem große Hohlwelle lassen sich auch sehr gut teleskopierbare Hubsysteme aufbauen. Letztendlich Möglichkeiten die ganz neue preiswerte Lösungen in greifbare Nähe bringen.

Dazu werden auch relativ einfache Synchronsteuerungen angeboten, da die Motoren mit preiswerten Hallsensoren ausgestattet sind. Unterlagen gibt es noch nicht werden aber so nach und nach erstellt. Fragen Sie daher an. Zunächst gibt es als Motorgröße  mit grob folgenden Daten:

Leistung ca. 1500 Watt mechanisch

Drehmoment ca. 100Nm

maximale Drehzahl 500 1/min

Spannung 72V

Gewischt ca. 12kg

8 Hallsensoren oder Drehgeber

Außendurchmesser ca. 264mm

Hohlwellendurchmesser ca. 84 mm

Höhe ca. 178mm

IP68

ATEX, Reinraum und Lebensmitteleignung optional

Max. Axialkräfte noch nicht definiert, vermutlich 50kN für 40x7er Spindel wie beim M4, nur das hier auch eine 60x9 TR-Standardmutter bzw. eine die Mutter einer 63er Kugelgewindemutter hinein passt. Vielleicht aber auch 100kN.

Durch die sehr große Hohlwelle lassen sich dadurch auch teleskopierbare Motorhubelemente recht einfach aufbauen

 

Eine 2. Lösung hat wahrscheinlich folgende technischen Daten.

Leistung ca. ?? Watt mechanisch

Drehmoment ca. 30Nm

maximale Drehzahl 300 1/min

Spannung 24V

8 Hallsensoren

Außendurchmesser ca. 180 bis 200mm

Hohlwellendurchmesser ca. 30mm oder mehr

Höhe ca. ??mm

Axialbelastung ?? N

30Nm, 300 1/min, D = ca. 180 bis 200mm, 24V, Hohlwelle vermutlich 30mm oder mehr

 

weitere Motorgrößen in Planung

 

 Motorhubelement expand-hole-forte DS - das andere Spindelhubgetriebe

 als getriebeloses Hubsystem 

 

Foto von einem speziellen Einsatzfall

 

- für beliebige Lasten in Verbindung mit dem Hypermotor in Arbeit, bzw. auf Anfrage als kundenspezifische Lösung auch schon jetzt lieferbar.

bullet Motorhubelement als echte Alternative zum Spindelhubgetriebe ab Spindel D=18mm (500kg) bis Spindel D=160mm
bullet Motorhubelement klein mit 10er Spindel und Gleichstrommotor
bullet pneumatischer Schrittmotor mit Spindel

 

 Motorhubelement expand-forte - als echte Alternative zum Spindelhubgetriebe ab Spindel D=18mm (500kg) bis Spindel D=120mm und mehr

Diese Art "Spindelhubgetriebe" besteht aus einem Hypermotor und Spindeln. Dies sind Trapezgewindespindeln, Kugelgewindespindeln oder Rollengewindespindeln. Dies können aber Spezialspindeln sein.

Dadurch das der Hypermotor mit einer sehr großen Hohlwelle, aufgrund seiner speziellen Konstruktion, ausgerüstet werden kann, ist hier der Einbau einer Spindel möglich. Da gleichzeitig die Axiallager auf die Bedingungen "hohe axiale Last" ausgelegt sind, sind dadurch sehr große Kräfte, wie man das bei Spindelhubgetrieben gewohnt ist, übertragbar.

Beispiel Motorbaugröße 132 mit 100Nm als Dauerdrehmoment.
 

Hier ein aktueller Einsatzfall mit 160er Kugelgewindespindel für 75t Druckkraft bei 30% und 70% bei 10t Belastung. Motordrehmoment 5000Nm, geforderte Drehzahl 100 1/min. Das Programm beginnt aber mit einem Motor der Baugröße 56 mit einer 20er Trapezgewindespindel.

Sinnvoll möglich ist das Ganze nur, weil der Motor durch seine neue einmalige Technik, gleich niedrige Drehzahlen macht bei gleichzeitig extrem hohen Drehmomenten. Die Größenordung liegt etwa da, wo die Untersetzungen der Spindelhubgetriebe liegen.

Da es sich ja dabei um Synchronmotoren handelt kann durch den Frequenzumformer die Geschwindigkeit sehr, sehr feinfühlig bis auf fast auf 0 runter geregelt werden. Beim Betrieb von 2 Motorhubelementen an einem Frequenzumformer erhält man einen exakten Gleichlauf.

Natürlich sind auch die Varianten "laufende Mutter = rotierende Spindel" möglich und damit wiederum auch elektromechanische Zylinder

Beispiele in Kürze für 36x6 und 80x10 Spindel -> Spindelhubelement ohne Getriebe

und eine Baugröße 56 mit Trapezgewindespindel 20x4

Baugröße 100 mit Tr 40x7 - höhere Belastungen möglich als mit einem vergleichbaren Motorhubelement

250 1/min mit 40 t möglich bei der richtigen Materialpaarung CS12 mit 20% ED = 29mm/s. Mit einem vergleichbaren Hubelement sind 5,9mm/s möglich

Vorteile dieser Herkules Motorhubelemente:

Um ca. 30% besserer Gesamtwirkungsgrad (Heutzutage spielt die Energieeffizienz eine entscheidende Rolle)

Kein Getriebe, bei dem Öl auslaufen kann oder Verschleiß auftreten kann.

Kein Spiel im Getriebe

Synchronlauf mehrerer Motoren ohne großen Aufwand, da es sich ja um Synchronmotoren handelt. Betriebe über FU, wobei die Motoren in Reihe oder parallel geschaltet werden. Es sind z.B. keine Gelenkwellen o.a. notwendig. Ganz davon abgesehen gibt es oft auch den Platz nicht dafür.

Sehr ruhiger Lauf, da nur wenig Masse sich überhaupt dreht, und wenn dann mit wesentlich niedrigeren Drehzahlen als bei Getriebestufen. Hier nur 1/7 der sonst nötigen Motordrehzahl.

Mit neuen Reglertyp sogar wesentlich höhere Geschwindigkeiten möglich. Bei der richtigen Werkstoffpaarung bis zu 250 1/min bei 50t Belastung möglich, also V= 29mm/s. Beim M4 ist lt. Berechnungstabelle nur 4,9mm/s bei 50t möglich.

Motorglocke und Kupplung entfällt.

Schlanke Bauform, da der Motor um die Spindel gebaut ist, bzw. die Spindel direkt durch den Motor geht.

Kein nach außen abstehender Motor der bei höheren Vibrationen und Schockbelastungen abbrechen kann.

Seitliche Bohrungen für Bolzen für eine Drehmomentfreie Aufnahme optional möglich

relativ große seitliche Kräfte sind möglich durch den großen Abstand der Führungsringe. Bei der richtigen Paarung von Spindel und Führungsring (gehärteter Stahl auf Keramik) ist die Führungsqualität nochmals erheblich zu steigern. Bitte sprechen Sie mich an.

 

 

 

       

Motorhubelement Baugröße 71-100 mit Spindel 36x6 mit Befestigungsplatte (Kopf II), Schutzrohr mit Verdrehsicherung und Endschalter für 10kN Druckkraft

 

Hier eine CAD Datei mit kürzeren Hub als oben dargestellt -> Hub 40mm

 

 

 

 Motorhubelement expand-forte-mini mit 10er Spindel und Gleichstrommotor

Nicht als Tischbein verwendbar, da für diesen Einsatzfall Kundenschutz besteht.

 


Zweck des Hohlwellenantriebes
De Hohlwellenmotor (Gleichstrom Kohlebürstenmotor) kann mit einer durchgehender Gewindespindel und einer mit der Welle verbundenen Gewindemutter als Linearantrieb verwendet werden.

Gleichstrommotor
Der Einsatz eines Gleichstrommotors hat den Vorteil, dass die Umschaltung der Drehrichtung durch einfaches Umpolen der Betriebsspannung erzielt werden kann.
Größen: Zur Zeit werden zwei Längen des Hohlwellenantriebes hergestellt: der Durchmesser ist 56 x 48 mm und die Motorlängen betragen 194 und 135 mm.

Spindel
die Gewindespindel hat einen Durchmesser von 10 mm. Als Beispiel wird bei einer gewünschten Schubkraft von 1200 N und einer Geschwindigkeit von 5-6 mm/s ein Trapezgewinde mit einer Steigung von 2.2 mm verwendet. Damit erreicht man ein optimales Verhältnis zwischen Wirkungsgrad und Selbsthemmung des Antriebes. Bei kleinerer Steigung reduziert sich die Vorschubgeschwindigkeit, der Wirkungsgrad reduziert sich und die Selbsthemmung nimmt zu. Bei zunehmender Gewindesteigung verhält es sich genau gegenteilig.

Antriebsdaten
Der Motor kann für Spannungen von 24 – 48 Vdc realisiert werden, der optimale Drehzahlbereich liegt bei 1'800 – 3'000 Rpm. In der oben beschriebenen Konfiguration ist der Antrieb bei einer Belastung von 1200N ohne Bremse selbsthemmend. Die Stromaufnahme des Antriebes unter dieser Last beträgt bei einer Ausführung für 28 – 32 Vdc ca. 8 – 9A.

Gewindemutter
Die Mutter kann auf der Welle angebracht oder in dieser integriert sein. Sie sorgt, im Zusammenspiel mit der Gewindespindel, für die Verwandlung der Drehbewegung des Motors in eine Linearbewegung.

Getriebe
Die Mutter kann alternativ auch durch ein, die Hohlwelle umgebendes, Getriebe angetrieben werden, die Mutter ist auch in diesem Fall in einer Linie mit der Welle, die durch das Getriebe und durch den Motorkörper geführt werden kann.
Dadurch kann, ohne einbußen beim mechanischen Wirkungs-grades, eine langsamere Bewegung mit mehr Schubkraft erreicht werden.

Encoder
Der Motor kann mit einer Vorrichtung zur Ermittlung der Drehgeschwindigkeit und Richtung (Encoder) versehen werden, dadurch wird eine optimale Steuerung des Antriebes ermöglicht, was vor allem bei Anwendungen mit mehreren, synchron laufender Antriebe notwendig ist.

Entstörfilter
Der Motor ist mit einem aus Induktivitäten und Kondensatoren bestehenden Standard – Entstörfilter ausgestattet.

Montage
Dank der besonderen Bauweise gestaltet sich die Montage des Antriebes in der Anwendung äußerst einfach. , da er bei entsprechender Auslegung

Vorteile gegenüber bekannten Lösungen:
- Sehr zuverlässig
- Niedrige Laufgeräusche
- Motorbauhöhe begrenzt den möglichen Weg der Linear-bewegung nicht
- Kostengünstig durch einfache Konstruktion
- Lösungen ohne Bremse oder Getriebe leicht realisierbar
- Einfachste Laufrichtungsumschaltung
- Betrieb mit Niederspannung
- Geringe Abmessungen und Gewicht

Anwendungen
Allgemein als Linearaktuator
Durch die Bauform besonders geeignet für den unsichtbaren
Einbau in Teleskoprohre und Säulen aller Art
 

 

 pneumatischer Schrittmotor mit Spindel als Motorhubelement

Auch mit Hilfe eines pneumatischen Schrittmotors ist ein "Spindelhubgetriebe" möglich

Weiter Daten unter dem Thema pneumatischer Schrittmotor

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Stand: 07. März 2014                                               zur Übersicht

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