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Hubzylinder LPTC T-Serie von Tsubaki

Hubzylinder der LPTC T-Serie mit Druckerkennungseinheit als Überlastschutz von Tsubaki.

25.06.2015

Elektromechanische Hubzylinder: die umweltfreundliche, energieeffiziente Alternative

80 % weniger CO2-Emissionen und Strom sparen elektromechanische Hubzylinder gegenüber hydraulisch oder pneumatisch angetriebenen Lineareinheiten. Bei ihrem Einsatz entfallen nicht nur alle für Druckmedien nötigen Bauteile, sondern sie punkten zudem mit Raumersparnis und einer gleichbleibenden Kraft, da die Verluste von Druckmedien gar nicht erst auftreten.
Elektromechanische Hubzylinder finden überall dort ihren Einsatz, wo Schub- und Zugbewegungen zu realisieren sind, wie es beim Heben, Öffnen oder Drehen von Bauteilen oder Lasten der Fall ist. Ihre lineare Bewegung lässt sich für verschiedenste Hebevorgänge nutzen, bei denen die Lasten zuverlässig und synchron zu halten sind. Waren oder Materialien lassen sich mit einem oder mehreren Zylindern an den gewünschten Ort transportieren oder an genau definierten Stellen positionieren. Dazu gehören auch Halte- oder Befestigungsvorgänge. Zu befördernde Objekte können mit der linearen Bewegung von elektromechanischen Hubzylindern und einfachen Stützvorrichtungen gedreht oder umgelagert werden – und zwar ruckfrei und spielarm.

In ihrer Funktion als Anschlag lassen sich beförderte Güter durch Koppelgetriebe in Verbindung mit der linearen Bewegung von elektromechanischen Hubzylindern stoppen und in eine neue Richtung lenken. Auch ein direktes Anhalten der Güter ist möglich. Last but not least übernehmen Hubzylinder verschiedene Öffnungs- und Schließbewegungen. Ein Koppelsystem wandelt hier die lineare in eine Drehbewegung um. Demzufolge sind elektromechanische Hubzylinder in der Lage, durch konstruktive Maßnahmen neben translatorischen auch rotatorische Bewegungen auszuführen.

Leistungsärmerer Betrieb

Die elektromechanischen Hubzylinder der T-Serie finden beispielsweise Anwendung bei der Handhabung von Schüttgütern. Hier wird beim Entladen des Schüttguts eine durch einen Zylinder angesteuerte Platte zur gleichmäßigen Verteilung und Dosierung verwendet. Auch das Beladen von Lastwagen spiegelt einen typischen Anwendungsfall wider: Hier wird ein Ventil durch einen elektromechanischen Hubzylinder geöffnet und wieder geschlossen.

In- und Outdoor-Applikationen

Tsubaki verfügt über ein breites Portfolio an elektromechanischen Hubzylindern für den Innen- wie Außenbereich mit niedrigen oder hohen Kraftanspruch und Geschwindigkeiten sowie in speziellen konstruktiven Bauformen. Mit der T-Serie bietet der Antriebsspezialist leistungsstarke Hubzylinder für Kräfte von 2,45 bis 313 kN bei Hüben von 200 bis 2.000 mm. Für die präzise Bewegung vereint die T-Serie eine Kugelumlaufspindel und ein Schraubenrad, die über einen AC-Motor angetrieben werden.

Die Kombination von Kugelumlaufspindel und Schraubenrad gestattet einen leistungsärmeren Betrieb, als es mit hydraulischen oder pneumatischen Systemen der Fall wäre. Zudem verbraucht das integrierte Bremssystem keinen Strom, wenn der Zylinder eine Last hält. Zwei Endschaltervarianten stehen für die Positionsregelung zur Auswahl: eine externe Variante, die eine einfache Positionierung an beiden Enden oder in der Mitte ermöglicht und eine interne Version, bei der in aggressiver Umgebung das System in einem Gehäuse geschützt ist.

Manche Einsatzfälle erfordern aber nicht nur den Schutz vor aggressiven Umgebungsbedingungen, sondern auch vor unerwartet hohen Belastungen. Für solche Situationen sind die elektromechanischen Hubzylinder standardmäßig mit einem Überlastschutzsystem ausgestattet, welches auf Druck und Zug gleichermaßen reagiert.

Aufbau und Wirkungsweise

Die elektromechanischen Hubzylinder der T-Serie setzen sich aus den drei Baugruppen Bremsmotor, Reduktionsabschnitt und Stellabschnitt zusammen: Der Bremsmotor führt eine Spannungsabschaltung (Federschließung) durch und die Bremse wird betätigt, wenn der Zylinder stoppt. Dieser Bremsvorgang hält die Last, während der Zylinder angehalten ist und verringert den Nachlauf während des Stillstands so, dass sich die Stillstands-Genauigkeit erhöht. Alle Bremsmotoren sind für den Außeneinsatz in Schutzart IP55 ausgelegt.

Der Reduktionsabschnitt besteht aus Schraubenrad auf der Hochgeschwindigkeitsseite und einem Stirnrad auf der Niedergeschwindigkeitsseite. Die Schmierung erfolgt geräuscharm durch ein Ölbad. Darüber hinaus gibt es einen Griff zur manuellen Betätigung, mit dem dank eines Drehzahlminderers der Betrieb auch bei Stromausfall möglich ist und Einstellungen beim Einbau vorgenommen werden können. Optional lassen sich verschiedene Sensoren zur Positionserkennung installieren.

Der Stellabschnitt umfasst eine Kugelumlaufspindel und eine Kugelmutter, welche die drehende Kraft in eine lineare Bewegung umwandeln. Darüber hinaus können externe Endschalter für die Hubjustierung angebaut werden. Die hochpräzise Kugelumlaufspindel mit Kugelmutter wird einfach geschmiert und bietet eine hohe Übertragungseffizienz bei geringem Verschleiß und langer Lebensdauer. Die externen Endschalter für die Hubjustierung sind so konzipiert, dass sich der Hub frei einstellen lässt und auch der Einsatz im Freien möglich ist. Die Faltenbalge sind äußerst witterungsbeständig. Der Hub bleibt bei Montage der Faltenbalge unverändert. Die Dichtung der Kolbenstange eignet sich ebenfalls für den Außeneinsatz.

Der Hersteller von Qualitätsprodukten hat eine hohe Fertigungstiefe und entwickelt bzw. fertigt die Kugelumlaufspindeln und Schraubenräder im eigenen Haus. Neben Standardausführungen realisiert das Unternehmen daher auch kurzfristig speziell auf den Kunden zugeschnittene Lösungen.

von Kathrin Irmer

Autor: Annika Ostermeier

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