{"id":92879,"date":"2024-09-01T14:00:09","date_gmt":"2024-09-01T12:00:09","guid":{"rendered":"https:\/\/botland.com.pl\/blog\/silowniki-liniowe-co-to-jest-i-do-czego-sluzy\/"},"modified":"2026-04-08T10:51:39","modified_gmt":"2026-04-08T08:51:39","slug":"linearantriebe-was-ist-das-und-wofuer-werden-sie-eingesetzt","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/botland.de\/blog\/linearantriebe-was-ist-das-und-wofuer-werden-sie-eingesetzt\/","title":{"rendered":"Linearantriebe – Was ist das und wof\u00fcr werden sie eingesetzt?"},"content":{"rendered":"Lesezeit<\/span> 4<\/span> min.<\/span><\/span>\t\t
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Die Umwandlung einer Drehbewegung in eine schiebende oder ziehende lineare Bewegung kann zum Heben, Senken, Bewegen oder Kippen verwendet werden. In diesem Artikel erfahren Sie, was ein Linearantrieb ist, welche Arten von Linearantrieben es gibt, wie ein Linearantrieb funktioniert und wie er aufgebaut ist. <\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Linearantrieb - was ist das?<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Elektrische Linearaktuatoren<\/strong><\/a>verwenden einen Gleich- oder Wechselstrommotor<\/strong> mit einer Reihe von Zahnr\u00e4dern und einer Zugschraube, um die Hauptwelle der Stange zu bewegen. Der Unterschied zwischen den Aktuatoren h\u00e4ngt von der Gr\u00f6\u00dfe des Motors ab, der von 12 V DC bis 48 V DC<\/strong> reichen kann. Wichtige Begriffe sind statische<\/strong> und dynamische Tragf\u00e4higkeit<\/strong> – das sind die Variablen f\u00fcr die Tragf\u00e4higkeit von Linearaktuatoren. <\/p>\n

Die dynamische Hubkraft<\/strong> ist die Kraft, die aufgebracht wird, wenn der Aktuator in Bewegung ist. Statische Hubkraft<\/strong> liegt vor, wenn der Aktuator station\u00e4r ist und die Last an Ort und Stelle h\u00e4lt. Diese Eigenschaften machen Linearaktuatoren zu einer immer beliebteren L\u00f6sung, und sie \u00f6ffnen seit langem automatische T\u00fcren f\u00fcr uns, bewegen Autositze vor und zur\u00fcck und \u00f6ffnen und schlie\u00dfen Computerlaufwerke. Das Grundprinzip der Linearaktuatoren beruht auf dem Konzept der schiefen Ebene<\/strong>, auf der sich die Zugschraube des Aktuators mit einer geringen Drehkraft entlang einer Rampe bewegt. <\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Arten von Linearantrieben<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Wir beginnen mit elektrischen<\/strong><\/a> Antrieben, und die einfachste Form von Antrieben, die eine Drehbewegung in eine lineare Bewegung umwandeln, sind mechanische Antriebe<\/strong>. Stellantriebe mit einer Kugelumlaufspindel, einem Gewindestift, einem Ritzel, einem Riemen und einer Nocke werden als mechanisch eingestuft. <\/p>\n

Hydraulikzylinder<\/strong> sind hydraulische Zylinder mit einem Kolben, die eine inkompressible Fl\u00fcssigkeit verwenden, um einen unausgewogenen Druck auf den Kolben zu erzeugen, der eine lineare Verschiebung bewirkt. Die unter Druck stehende Fl\u00fcssigkeit tritt zum Beispiel durch einen Anschluss auf der linken Seite der Kammer ein und dr\u00fcckt gegen die Oberfl\u00e4che des Kolbens. Wenn der Druck der Fl\u00fcssigkeit nachl\u00e4sst, bewegt sich der Kolben zur\u00fcck nach links. <\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Super Power Jack 2000N 7,5mm\/s 12V Elektroantrieb.<\/figcaption>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/figure>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Pneumatische Aktuatoren<\/span> erzeugen schnell eine geringe bis mittlere Kraft und werden als Servos verwendet. Pneumatische Linearaktuatoren verwenden Druckluft, um Energie in mechanische Bewegung umzuwandeln. Sie bestehen aus einem Kolben, einem Zylinder und einem Ventil oder Anschluss, der eine lineare oder rotierende mechanische Bewegung erzeugen kann. <\/p>\n

Die etwas seltener anzutreffenden Piezoaktoren<\/strong> nutzen den piezoelektrischen Effekt<\/strong><\/a>d.h. elektrische Energie, die durch Druck und latente W\u00e4rme erzeugt wird, was zu einer elektromechanischen Interaktion zwischen mechanischen und elektrischen Zust\u00e4nden f\u00fchrt. Piezoelektrische Aktoren bestehen aus mehreren Schichten piezoelektrischer Elemente, wie z.B. Keramik, die die Wirkung der Ausdehnung der einzelnen Elemente kombinieren, um eine Bewegung zu erzeugen. <\/p>\n

Recht ungew\u00f6hnliche Spulenaktoren <\/strong> haben Magnete<\/strong><\/a>, die ein Magnetfeld erzeugen, das einen Strom erzeugt, der eine Spule bewegt, um eine Wellen- oder Pendelbewegung zu erzeugen. Die Kraft der Bewegung ist proportional zur Anzahl der Windungen der Spule und dem magnetischen Fluss und Strom. Eine Erh\u00f6hung des Stroms erh\u00f6ht die Kraft. <\/p>\n

Erw\u00e4hnenswert sind elektromechanische Aktuatoren<\/strong>, die programmierbar sind und deren Bewegungs- und Kraftprofil mehr von uns abh\u00e4ngt. Obwohl ein elektromechanischer Aktuator den mechanischen Aktuatoren recht \u00e4hnlich ist, unterscheiden sie sich nat\u00fcrlich durch die Verwendung von Antrieben wie b\u00fcrstenlose DC-Motoren<\/strong><\/a>, Schrittmotoren<\/strong><\/a> oder Servos<\/strong><\/a>. Der Rest sind meist vereinfachte, standardisierte und kompakte Konstruktionen. <\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Wie funktioniert ein Linearantrieb?<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Der Linearantrieb<\/strong><\/a> bewegt sich in einer … geraden Linie. Obwohl die Grundfunktion des Aktuators dieselbe ist, gibt es verschiedene M\u00f6glichkeiten, die Bewegung zu erreichen. Zu den Anwendungen f\u00fcr Linearaktuatoren geh\u00f6ren Rollstuhlrampen, Spielzeug und technische Instrumente f\u00fcr Raumfahrzeuge<\/strong>. Im Gegensatz dazu ist die Funktionsweise des Aktuators selbst recht einfach. Eine Schraube, wie z.B. eine Zugschraube, eine Kugelumlaufspindel oder eine Rollenumlaufspindel, wird je nach ben\u00f6tigter Leistung eingesetzt und erzeugt eine Bewegung. Sie erreicht dies, indem sie sich im oder gegen den Uhrzeigersinn dreht, wodurch sich die Mutter auf der Schraube bewegt und eine lineare Bewegung erzeugt. Kugelumlaufspindeln sind ideal f\u00fcr schnelle und dynamische Anwendungen, die eine pr\u00e4zise Positionierung erfordern, w\u00e4hrend Rollen am besten f\u00fcr hohe Kr\u00e4fte geeignet sind. <\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Bewegung des Linearantriebs<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Super Power Jack 2000 N 7,5 mm\/s 24V Elektroantrieb.<\/figcaption>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/figure>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Ein typischer Motor<\/strong><\/a> hat einen Spannungsbereich von 12 V DC bis 48 V DC<\/strong>. B\u00fcrsten-Gleichstrom-Stellantriebe<\/strong> haben einen Schalter, um die Polarit\u00e4t des Motors umzukehren, wodurch sich die Bewegung \u00e4ndert. Servo<\/strong><\/a>– und Schrittmotoren<\/strong><\/a> erfordern eine Steuerelektronik, und es werden auch Hall-Effektoren<\/strong> (Hall-Sensoren<\/strong><\/a>) und Encoder<\/strong><\/a> verwendet.<\/p>\n

Die Steuerelektronik des Aktuators<\/strong> kann extern verf\u00fcgbar oder eingebaut sein. Die Geschwindigkeit und Kraft des Aktuators<\/strong> h\u00e4ngt von seinem Getriebe ab – ein Getriebe, das die Geschwindigkeit des Aktuators reduziert, sorgt nat\u00fcrlich f\u00fcr mehr Kraft, da es eine Korrelation zwischen Geschwindigkeit und Kraft gibt.<\/p>\n

Einer der Hauptunterschiede zwischen Aktuatoren in Bezug auf die Bewegung ist ihr Hub, der durch die L\u00e4nge der Schraube und der Welle definiert wird. Die Geschwindigkeit h\u00e4ngt von den Getrieben ab, die den Motor mit der Schraube verbinden. Der Mechanismus zum Stoppen des Aktuatorhubs umfasst Endschalter oder kleine Schalter, Encoder oder lineare Potentiometer. <\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

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Aufbau eines Linearantriebs<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Ein AC- oder DC<\/strong>–Motor<\/strong><\/a> liefert die f\u00fcr den Antrieb eines Aktuators erforderliche Energie. Obwohl Elektrizit\u00e4t die h\u00e4ufigste Energiequelle ist, werden auch Luft- und Fl\u00fcssigkeitsenergie verwendet – die Unterschiede sind nach der Lekt\u00fcre des Abschnitts \u00fcber Antriebsarten verst\u00e4ndlich. <\/p>\n

Ein Energiewandler<\/strong> liefert die Energie von der Quelle zum Aktuator unter Verwendung der Messwerte des Controllers. Beispiele f\u00fcr industrielle Leistungswandler sind hydraulische Proportionalventile und elektrische Wechselrichter. Die vom Aktuator angetriebene Last ist mit der Frage der Kapazit\u00e4t verbunden – diese wird durch eine mathematische Formel oder eine Kapazit\u00e4tstabelle bestimmt. Die Lasten werden f\u00fcr vertikale und horizontale Konfigurationen sowie f\u00fcr die Bewegung entlang der X- und Y-Achse berechnet. An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass der Aktuator zwei Arten von Lasten aufweist – statische und dynamische. Statische Belastungen treten auf, wenn der Aktuator stillsteht, w\u00e4hrend dynamische Belastungen auftreten, wenn er sich in Bewegung befindet. Jede Form der Belastung hat ihren eigenen Leistungsbereich. Der korrekte Betrieb des Systems wird durch den Controller bzw. die verwendete Steuerungsschnittstelle gew\u00e4hrleistet, \u00fcber die der Bediener Sollwerte eingeben kann. <\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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