Schnellhubgetriebe Hintergrundbild

Inhalt

Wie funktioniert ein Schnellhubgetriebe?

Ein Schnellhubgetriebe bzw. Kegelradhubgetriebe KH wird verwendet, um eine Drehbewegung in eine lineare Bewegung umzuwandeln. Dabei wird die durch einen Motor erzeugte Drehbewegung über das Kegelradgetriebe umgelenkt und auf eine Spindel übertragen. In Kombination mit einem Muttergewinde erzeugt das eine lineare Bewegung. Man unterscheidet zwischen einer Laufmutterausführung (=drehende Spindel und darauf laufende Mutter) und einer Grundausführung (=verfahrende Spindel und drehende Gewindehülse im Getriebe). Die Leistungs- bzw. Kraftparameter verändern sich dadurch nicht.

Mehr zu Laufmutterausführung vs. Grundausführung finden Sie hier: Wie Hubgetriebe funktionieren und wo sie angewendet werden (grob-antriebstechnik.de)

Spindelhubgetriebe 2

Schnellhubgetriebe von innen

Im Schnellhubgetriebe selbst sind zwei Kegelräder, die das Drehmoment bzw. die Drehbewegung um 90° umlenken. Das treibende Kegelrad sitzt auf der Antriebswelle und im abgehenden Kegelrad sitzt die Spindelhülse. Durch Variieren der Kegelradgrößen können unterschiedliche Übersetzungsvarianten eingestellt werden. Im Standard können so Übersetzungen 1:1, 2:1 und 3:1 realisiert werden.

Baugrößen und Optionen

Die Baugrößen decken den Lastbereich von 15kN bis 90kN mit den Baugrößen

  1. KH090
  2. KH140
  3. KH230

ab. Es können zwischen einer bis vier Antriebswellen gewählt werden. Damit können weitere Umlenkgetriebe in einer Hubanlage entfallen. Die unterschiedlichen Optionen ermöglichen den Anbau an unterschiedlichste Anlagenschnittstellen. Darüber hinaus stehen Faltenbälge, Motorglocken, Ausführungen komplett in Edelstahl, Flanschmuttern, Motoren, Spiralfedern, Trapez- und Kugelgewindespindeln zur Verfügung.

Kegelradsatz 2

Kegelradgetriebe

Warum sollte ich ein Kegelradhubgetriebe verwenden?

Im Direktvergleich mit Schneckenhubgetrieben fällt schon ein großer Unterschied auf. Die zur Umlenkung eingesetzten Elemente sind Kegelräder. Daraus ergeben sich zwei wesentliche Vorteile:

Die Zähne der Kegelräder übertragen das anliegende Drehmoment mittels Rollreibung. Damit erreichen Kegelradgetriebe einen Wirkungsgrad von mehr als 95%. Geringe Energieverluste ermöglichen damit eine Einschaltdauer bis zu 100%.

Geringe Leistungsverluste ermöglichen gleichzeitig eine hohe Geschwindigkeit für axiale Bewegungen. Geschwindigkeiten von über 100-150mm/s sind in Kombination mit Kugelgewindespindeln ohne Weiteres möglich.

Wann sollte ein Kegelradhubgetriebe gewählt werden?

Die Getriebe eignen sich vor allem dann, wenn die Anwendung eine permanente Verstellung oder eine hohe Taktzeit vom Hubelement fordert. Darüber hinaus haben die Getriebe ihre Stärke bei hohen Geschwindigkeiten. In Kombination mit einem Kugelgewindetrieb liegt der Wirkungsgrad bei über 85% und ermöglicht so eine permanente Verstellung in Anwendungen wie Befüllungsanlagen, Montagebänder, Roboterzuführung. Zwingend notwendig wird ein Kegelradhubgetriebe bei der Kombination von

1.     hoher Steuerbarkeit und Präzision,

2.     zwischen 30-100% Einschaltdauer und

3.     kalkulierbarer Lebensdauer durch Kugelgewindetrieb

Tipp für Projektplaner: Klären Sie mit dem Kunden die unverzichtbaren Anforderungen ab. In manchen Fällen wären Schneckenhubgetriebe die bessere Wahl.

Wann ist ein Kegelradhubgetriebe eine schlechte Wahl?

Gegenüber Schneckenradhubgetrieben sollte man bei Kegelradhubgetrieben mit einem Anschaffungspreis von 30-50% mehr kalkulieren. Die komplexere Bauweise im Inneren des Getriebes erhöhen den Montageaufwand deutlich. Weiterhin ist die Belastbarkeit der Getriebe begrenzt auf 90kN. Anwendungen mit höheren Lasten benötigen entweder zusätzliche Hubgetriebe oder die Überlegung, ob ein Schneckenhubgetriebe mit Standardgeschwindigkeiten nicht ausreichend wäre. Der Vorteil der Platzersparnis durch mehrere Antriebs-/Abtriebswellen am Kegelradgetriebe ist nur selten das schlagende Argument für die hohe Anfangsinvestition.

Vor- und Nachteile

Nachteil Kreuz rot

Nachteile

Hohe Anschaffungskosten

Gegenüber Schneckenhubgetrieben nur eingeschränkte Belastbarkeit

Häkchen Piktogramm Vorteil grün

Vorteile

Hohe Geschwindigkeiten für kurze Taktzeiten (im Standardbereich bis 150mm/s)

Energieeffizient durch Wirkungsgrad von über 85%

Permanentbetrieb mit 100% Einschaltdauer möglich

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Bild mit Matheformel - Auslegung Spindelhubgetriebe

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Auslegung von Spindelhubgetrieben