Ein Linearantrieb mag kompliziert erscheinen, ist es aber nicht. Das Funktionsprinzip des Linearantriebs wurde speziell entwickelt, um die Bedienung zu vereinfachen, sowohl um den Wartungs- und Reparaturaufwand für Geräte zu reduzieren, die die Arbeiten ausführen, für die Linearantriebe entwickelt wurden, als auch um mehr Menschen die Möglichkeit zu geben, sie zu nutzen (wie die Einbeziehung von Linearantrieben in vielen Bereichen der Hausautomation zeigt). Folglich ist die Lernkurve des Gebrauches der linearen Antriebe für die meisten Leute ziemlich glatt, besonders wenn sie den 12 Volt elektrischen Antrieb benutzen, der allgemein wird und der das Thema dieses Artikels ist. Der Artikel behandelt, was ein Linearantrieb ist, was die verschiedenen Teile eines elektrischen Linearantriebs sind, und beschreibt, wie der Antrieb funktioniert, um jedem, der diese Informationen benötigt, vollständig zu erklären, wie er einen Linearantrieb identifiziert und verwendet.
Linearantrieb - Definitionen und Typen
Ein Linearantrieb ist ein Gerät, das eine Drehbewegung in eine lineare Bewegung umwandelt, indem es eine lineare Kraft aufbringt. Dies geschieht, weil ein Linearmotor so modifiziert ist, dass er sich nur in lineare Richtungen und nicht in Drehrichtungen bewegt. Linearantriebe werden in einer Vielzahl von Maschinen und Anlagen eingesetzt, bei denen lineare Bewegungen erforderlich sind, wie z.B. Ventile, Laufwerke, Drucker, Dämpfer und vieles mehr.
Hydraulische Antriebe - diese haben einen Hohlzylinder für den beweglichen Kolben und arbeiten durch ungleichmäßigen Druck auf den Kolben, um ihn in die gewünschte Richtung zu bewegen.
Mechanische Antriebe - Mechanische Antriebe wandeln Energie auf verschiedene Weise um, egal ob es sich um ein Rad und eine Achse, eine Schraube oder einen Nocken handelt. Sie zeichnen sich dadurch aus, dass sie oft unidirektionale Aktoren sind.
Magnetische Aktoren - diese Aktoren wandeln den vom Motor gelieferten elektrischen Strom mit Hilfe einer Magnetkraft in eine lineare Bewegung um. Mit dieser Magnetkraft können unterschiedliche Hübe und Kraftbewegungen in Aktoren erzeugt werden.
Pneumatische Antriebe - pneumatische Antriebe arbeiten fast wie hydraulische Antriebe, mit dem Unterschied, dass Getriebe und Zylinder durch Druckluft gesteuert werden, um zu steuern, wann sie sich bewegen und wann sie anhalten.
Elektrische Antriebe - Um die interne Funktionsweise eines elektrischen Antriebes zu untersuchen, ist der Antrieb so konzipiert, dass er weniger Werkstücke als andere Antriebe hat, was sowohl die Wartung als auch die Schwierigkeiten bei der Bedienung reduziert. Diese Antriebe arbeiten direkt mit Strom und können daher nicht manuell betätigt werden. Sie können über eine Funkfernbedienung gesteuert werden, wenn der Anwender sie fernsteuern möchte.
Nun, schauen wir uns die inneren Teile des elektrischen Linearantriebs an.
Elektrische Linearantriebsteile
In einem Linearantrieb befinden sich verschiedene Komponenten, die alle zusammen die Bewegungen bilden, die von der Anlage benötigt werden. Während elektrische Schraubenantriebe speziell dafür entwickelt wurden, weniger bewegliche Teile zu haben, um das Risiko von Ausfällen und Wartungsarbeiten zu reduzieren, aber auch um die Antriebe leichter und einfacher zu bedienen, gibt es viele Teile, die in den Gesamtbetrieb integriert sind.
So sieht der Linearantrieb aus und was sind seine Teile am Beispiel unseres Mini-Linearantriebs:
Motor - der Elektromotor ist das, was Bewegung ermöglicht und was mit den anderen Teilen eines elektrischen Linearantriebs zusammenwirkt. Der gebräuchlichste Motortyp ist ein 12 V Gleichstrommotor, aber für stärkere oder schwächere Aktoren ist es möglich, das Format zu ändern. Der Motor sorgt für die Bewegung. Der Motor unterliegt auch dem so genannten Tastverhältnis, also der Zeit, in der er arbeiten kann, bevor er ruhen muss.
Wie funktioniert ein Antrieb?
Wie funktionieren elektrischer Linearantrieb 12v? Der Motor liefert die eigentliche Bewegung, die durch die am Zylinder ansteigende und abfallende Leitspindel in lineare Energie umgewandelt werden muss, mit einem Endschalter, der verhindert, dass sich etwas zu weit bewegt. Sowohl die Rotor- als auch die Statorbaugruppe des Linearantriebs kommen an dieser Stelle als primärer und sekundärer Motorbetrieb ins Spiel. Die Statorbaugruppe (als Primärbetrieb) wird zunächst von der Spannung getroffen, die dann in einen Strom umgewandelt wird, der in der Rotorbaugruppe überbrückt wird (Sekundärbetrieb). Durch die Kombination dieser beiden Elemente entsteht ein Feld, das letztlich den Ursprung der Bewegung bildet. Sobald diese Bewegung im Motor erzeugt wurde, bewegt sie sich im Zylinder, wo sie durch Interaktion mit dem Endschalter in eine lineare Bewegung umgewandelt wurde.
Zahnräder sind es, die den Zylinder aktiv drehen, so entsteht eine lineare Bewegung. DC-Bürsten werden im Inneren des Motors verwendet, um den elektrischen Strom zwischen Motor und Leitspindel zu leiten.