Hub-Dreh-Module

Vier Antriebszustände, vier Bewegungsvarianten

Hub-Dreh-Module. Mit Hub-Dreh-Modulen vereint Dr. Tretter die Eigenschaften eines Kugelgewindespindelantriebs mit einer verdrehgesicherten Drehmomentwellenführung.

Mit dem Hub-Dreh-Modul können Konstrukteure in der Automatisierungstechnik kompakte und dynamische Lösungen realisieren. Die Ausführung SPBR eignet sich für einzelne oder kombinierte Positionier-, Linear- und Drehbewegungen. (Foto: Dr. Tretter)

Die Drehmomentkugelbuchsen von Dr. Tretter, auch als Nutwellenführungen bezeichnet, können Drehmomente übertragen und abstützen – jeweils bei gleichzeitiger Translation. Nun stellt der Anbieter neue Hub-Dreh-Module vor: Die Spindel bildet gemeinsam mit der Drehmomentwelle eine Einheit. Damit können sie sowohl separate als auch kombinierte Bewegungsabläufe wie Positionierungs-, Linear- und Drehbewegungen mit einer einzelnen Ausführung umsetzen.

Das Hub-Dreh-Modul ist eine Kombination aus Kugelgewindetrieb und Drehmomentkugelbuchse: Auf einer Hohlwelle ist eine Wendelnut eingeschliffen, hinzu kommen mehrere Längsnuten. Auf dieser Welle sind zwei drehbar gelagerte Flanschmuttern angeordnet. Je ein Servomotor treibt eine dieser Flanschmuttern an. Konstrukteure können mit der Lösung vier Antriebszustände realisieren, die zu vier Bewegungsvarianten der Welle führen:

Die Kugelgewindetriebsmutter wird angetrieben, die Drehmomentkugelbuchsenmutter steht still: Die Welle macht nur eine Hubbewegung mit einer Geschwindigkeit, die aus der Drehzahl der Kugelgewindetriebsmutter und der Gewindesteigung erfolgt.

Beide Muttern werden gleichsinnig und mit gleicher Drehzahl angetrieben: Die Welle dreht sich mit der Mutterdrehzahl.

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Die Kugelgewindetriebsmutter steht still, die Drehmomentkugelbuchsenmutter wird angetrieben: Die Welle bewegt sich spiralförmig mit der Drehzahl der Drehmomentkugelbuchsenmutter. Die Hubgeschwindigkeit ergibt sich aus dieser Drehzahl und der Gewindesteigung.

Beide Muttern werden mit unterschiedlicher Drehzahl gleichsinnig oder gegenläufig angetrieben: Die Welle kann eine beliebige spiralförmige Bewegung mit der Drehzahl der Drehmomentkugelbuchsenmutter ausführen. Über die Größe der Drehzahl der Kugelgewindetriebsmutter können Hubgeschwindigkeit und -richtung eingestellt werden.

Für diese Bewegungsprofile ist bei den Modulen nur eine Welle erforderlich. An ihr ist meistens ein weiteres Element befestigt, beispielsweise ein Greifer. Deshalb ist sie auch als Hohlwelle ausgeführt, um die Energiezuleitung zu integrieren. Damit übernimmt die Welle beide Funktionen: Translation und Rotation.

Erhältlich sind die Hub-Dreh-Module in den zwei Typen SPBR und SPBF: Bei der Ausführung SPBR befinden sich auf der Hub-Dreh-Spindel eine Rotations-Kugelgewindemutter und eine Rotations-Drehmomentkugelbuchse. Damit eignet sie sich für Positionier-, Linear- und Drehbewegungen und wird für die Z-Achse von Scara-Robotern, Montage- oder Beschickungsautomaten sowie für Werkzeugwechsler in Werkzeugmaschinen eingesetzt.

Soll das Modul nur eine Hubbewegung ausführen, kommt mit dem Typ SPBF eine Flansch-Drehmomentkugelbuchse zum Einsatz. Die Bauweise lässt mechanisch nur eine Hubfunktion zu, der zweite Motor entfällt. Die Ausführung eignet sich für lineare Positionieraufgaben unter engen Platzverhältnissen; beide Typen sind erhältlich für die Wellendurchmesser 16, 20 und 25 Millimeter. Die maximale Wellenlänge beträgt beim Durchmesser 16 Millimeter 1,5 Meter, bei den anderen beiden zwei Meter. pb

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