Individuelle Rollengewindetriebe von LTK
Unsere Rollengewindetriebe sind für alle Bauformen verfügbar
Wie funktioniert ein Rollengewindetrieb?
Ein Rollengewindetrieb (auch Planetengewindetrieb oder Gewinderollenschraubtrieb genannt) ist eine Antriebsspindel, die Rollen oder sogenannte Planeten nutzt, um eine rotative Kraft in eine translatorische Bewegung umzuwandeln. In seinem Funktionsprinzip vereint er die Merkmale eines Wälzlagers und eines Planetengetriebes (siehe Abbildung). Die Planetenrollen sind fest in der Mutter geführt und übertragen die Drehbewegung der Spindelstange.
Der sich daraus ergebende Vorteil ist, dass hohe Kräfte bei hoher Dynamik (Geschwindigkeit und Beschleunigung) umgesetzt werden können. Durch die Verwendung von Rollen als Wälzkörper zur Übertragung der Bewegung und Last können eine hohe Tragfähigkeit, Präzision und eine höhere Lebensdauer erzielt werden.
Es wird grundsätzlich zwischen drei Bauformen der Rollengewindetriebe unterschieden:
- Rollengewindetriebe mit Rollenrückführung
- Rollengewindetriebe ohne Rollenrückführung
- Invertierter Rollengewindetrieb
Bei Rollengewindetrieben ohne Rollenrückführung wird die Spindel insgesamt über eine Verzahnung der Planeten zur Mutter synchronisiert. Das Umsetzen der Planetenrolle entfällt somit, was höhere Geschwindigkeiten erlaubt. Durch die Verzahnung ist die Position aller Komponenten zu jedem Zeitpunkt bestimmt. Die Spindel kann so auch schlupf- und spielfrei entwickelt werden.
Bei Rollengewindetriebe mit Rollenrückführung wird am Ende eines Steigungsgangs die Planetenrolle in den nächsten „Gang“ gesetzt. Diese Bauweise ermöglicht kleinere Steigungen und eine kompaktere Bauweise, weist bauartbedingt jedoch Schlupf auf.
Invertierte Rollengewindetriebe unterscheiden sich grundlegend in ihrem Aufbau von allen anderen mechanischen Antriebsspindeln. Diese Bauform besteht aus einem Mutternrohr, Planetenrollen und einer Schubstange. Alle Bauteile werden dabei invertiert; das Gewinde befindet sich im Mutternrohr und die Schubstange bewegt sich anstelle der Mutter. Dies eignet sich ideal für Anwendungen im Hygienebereich, bei begrenzten Bauräumen und als Ersatz für hydraulische Hubzylinder.
Die Leistung von Rollengewindetrieben übersteigt die eines Kugelgewindetriebes um ein Vielfaches, aufgrund der höheren Anzahl an Kontaktpunkten. Der Rollengewindetrieb kann somit auf gleichem Bauraum höhere Kräfte bewegen und überzeugt durch eine längere Lebensdauer. Besonders geeignet ist der Rollengewindetrieb auch für kleinere Steigungen oder wenn nur sehr wenig Bauraum zur Verfügung steht. Die Antriebsarten unterscheiden sich also in der Tragkraft, Geschwindigkeit, Präzision, Wirkungsgrad und im Preis. Um eine messbare Aussage in Zahlen und Fakten zu treffen, ist der jeweilige Anwendungsfall im Detail zu betrachten. Geschliffene Kugelgewindetriebe sind beispielsweise sehr präzise Antriebe, was jedoch auch einen direkten Einfluss auf den Preis hat.
Erklärung: KGT = Kugelgewindetrieb; GRT = Rollengewindetrieb; PWG = Planetengewindetrieb
Hinsichtlich moderner Produktionsmöglichkeiten ist es lohnenswert den Einsatz eines Rollengewindetriebs in Betracht zu ziehen, sobald einer der folgenden Fälle zutrifft:
- Geringer zur Verfügung stehender Bauraum
- Hohe Leistungsdichte erforderlich
- Große einwirkende Kräfte & Dynamik
- Hohe Umgebungstemperaturen
- Große Anforderungen an die Sicherheit (Failsafe-Applikation)
Rollengewindetriebe werden in verschiedenen hochpräzisen und hochbelastbaren Anwendungen eingesetzt, wie beispielsweise in der Werkzeugmaschinenindustrie, in der Luft- und Raumfahrt, in Robotiksystemen oder in der Medizin- und Messtechnik. Besonders eignen sich Rollengewindetriebe für Press- und Stanzaufgaben oder als Ersatz von hydraulischen Antrieben/ hydraulischen Zylindern. Übliche Prozesse sind schweißen, siegeln, fügen, pressen, montieren und positionieren.
