Die Gestaltung der Spindel, ob Hublänge, Steigung oder Qualität, wirkt sich damit in hohem Maße auf die Lebensdauer und die Leistung von Linearantrieben aus. Aber auch Werkzeugspindeln in CNC-Maschinen, Drehmaschinen und Fräsmaschinen sind besonderen Beanspruchungen ausgesetzt. Ein Spindelservice vom Spezialisten stellt sicher, dass die Spindelantriebe stets einwandfrei funktionieren und professionell gewartet werden.
Der folgende Beitrag erklärt, welcher Zusammenhang zwischen der Selbstsperrfähigkeit und dem Wirkungsgrad des Linearantriebs und der Steigung der Spindel, die auch Gewindespindel genannt wird, besteht und weshalb stets die gleiche Ausgangsleistung, unabhängig von der Last, die zu bewegen ist, und dem Linearantrieb besteht.
Hohe Spindelqualität als Grundvoraussetzung
Um eine optimale Leistung des Linearantriebs sicherzustellen, bildet eine Spindel von hoher Qualität die Grundvoraussetzung. Die runden Stahlstangen, die in den Spindeln verwendet werden, müssen sorgfältig und bedacht ausgesucht werden, bevor das Rollen der Spindelgewinde in Angriff genommen wird.
Welcher Spindeltyp und welche Spindelmutter ausgewählt werden, ist von den Leistungs- und Lastanforderungen des Linearantriebs abhängig. Zum Beispiel eignet sich so eine lange Spindelmutter besser, um das Heben von schweren Lasten zu bewerkstelligen.
Damit, sollte eine Spindel mit hoher Steigung genutzt werden, eine zuverlässige Funktion und eine möglichst lange Lebensdauer bei den Linearantrieben sichergestellt werden kann, müssen zusätzliche Gewindegänge realisiert werden. Nur so werden die Kräfte, die durch die industrielle Anwendung freigesetzt werden, auf Mutter und Spindel effizient verteilt. Welche Tragfähigkeit die Spindel – und damit auch der Linearantrieb – aufweist, ist abhängig von dem Kerndurchmesser der Spindel ohne ihre Gewindegänge.
Die Steigung der Spindel
Als Spindelsteigung wird die lineare Entfernung bezeichnet, die durch die Mutter zurückgelegt wird, wenn eine Drehung um 360 Grad um die Spindel vollzogen wird. Liegt eine hohe Spindelsteigung vor, fällt der Wirkungsgrad des Linearantriebs besonders hoch aus. Grund dafür ist, dass weniger Reibung zwischen der Spindel und der Mutter auftritt. Zur gleichen Zeit heißt eine hohe Steigung der Spindel allerdings auch, dass die Selbstsperrkraft wesentlich geringer ausfällt.
Durch die Selbsthemmung wird vermieden, dass es zu einem Absacken des Linearantriebs kommt, wenn sich dieser in seiner Ziellage positioniert. Verfügt ein Spindellinearantrieb über keine Fähigkeit zur Selbstsperrung, ist eine Bremse nötig, damit der Antrieb in seiner Position verbleiben kann.
Kontinuierliche Ausgangsleistung des Linearantriebs
Es ist durch die Spindel und ihre entsprechende Form bedingt, dass elektrische Linearantriebe stets die gleiche Ausgangsleistung erbringen, unabhängig davon, wie hoch die Belastung ausfällt. Bei den Zug- und Druckbewegungen können deshalb auch bei unterschiedlich hohen Belastungen keine verschiedenen Geschwindigkeiten festgestellt werden.
Bei der Auswahl des Linearantriebs sollte die Faustregel beachtet werden, dass eine Multiplikation der Last mit der Geschwindigkeit vorgenommen werden muss, damit die Kraft berechnet werden kann, die für die individuelle Bewegungslösung passend ist.
Üblicherweise reduziert sich die maximale Höchstlast, wenn Linearantriebe, die über große Hublängen verfügen, auf Druck belastet werden. So soll es zu einer Verringerung der Belastung des Linearantriebs kommen.
Werden die Linearantriebe in Maschinen eingesetzt, die besonders hohe Anforderungen an die Sicherheit stellen, werden in der Regel auch Sicherheitsmuttern verwendet. Diese stellen sicher, dass der Linearantrieb langsam eingefahren wird, sobald die Spindelmutter zu stark abgenutzt ist.
