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  1. Was ist ein Linearantrieb?
  2. Ein Linearantrieb ist ein Gerät, das sich zwischen zwei Punkten linear bewegt. Linearantriebe basieren auf verschiedenen Technologien: Es gibt mechanische, elektromechanische, direkte elektrische Linearantriebe (Linearmotoren) sowie hydraulische und pneumatische Linearantriebe.

    Alle Linearantriebe von Power Jacks sind entweder mechanische oder elektromechanische Antriebe. Elektromechanische Linearantriebe werden auch als “elektrische Linearantriebe” bezeichnet, da der Hauptantrieb ein Elektromotor ist.

    Elektrische Linearantriebe (ELA) wandeln die Drehbewegung eines Elektromotors über zwei Hauptkomponenten in eine Linearbewegung um: ein Getriebe (für die Drehbewegung) und eine Führungsspindel (für die Linearbewegung).

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  3. Welche Haupteigenschaften hat ein ELA?
  4. Ein elektrischer Linearantrieb (ELA) kann in zwei Hauptbaugruppen unterteilt werden:

    1. Antriebseinheit a) Getriebe und Motor
    2. Stellantrieb a) Stellstange des Stellantriebs

    Die Antriebseinheit besteht in der Regel aus einem Getriebe mit Motor. Es gibt aber auch Linearantriebe mit direktem Motorantrieb ohne Getriebe. Das Getriebe ist standardmäßig ein einstufiges oder zweistufiges Getriebe (mit spiralverzahnten, Kegel, Spiroid, Schnecken oder spiralverzahnten Schneckenzahnrädern). Der Stellantrieb besteht aus einer Führungsspindelbaugruppe, die die Drehbewegung in eine Linearbewegung umwandelt. Wenn sich die Führungsspindel dreht, schiebt die Spindelmutter die mit der Last verbundene Stellstange heraus oder hinein. Die Führungsspindelbaugruppe ist in der Stellstange in einem robusten Gehäuse mit Führungen und Dichtungen angeordnet.

    Für elektrische Linearantriebe werden drei Arten von Führungsspindeln verwendet: Trapezgewinde-Spindeln, Kugelspindeln und Rollenspindeln.

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  5. Wie funktioniert ein elektrischer Linearantrieb?
  6. Die Drehung des Elektromotors treibt das erste Zahnrad des Getriebes an, das über eine oder mehrere Getriebestufen die Abtriebswelle des Getriebes dreht (Abtriebszahnrad). Diese Drehung entspricht der Drehung der Führungsspindel, da die Führungsspindel fest mit dem Zahnrad verbunden ist. Wenn sich die Führungsspindel dreht, dreht sich die Führungsspindelmutter, die auf der Führungsspindel sitzt, und verschiebt sich auf der Führungsspindel. Dadurch wird die Drehbewegung in eine Linearbewegung umgewandelt.

    Die Führungsspindelmutter ist fest an der “Stellstange” oder dem “Innenrohr” montiert, so dass dieses Teil sich mit der Spindelmutter mitdreht. Es sei darauf hingewiesen, dass für eine Linearbewegung eine Mitdrehung der Stellstange und der Spindelmutter mit der Führungsspindel verhindert werden muss. In der Regel wird deshalb das Ende der Stellstange mit dem zu bewegenden Objekt fest verbunden. Wenn dieses Objekt sich frei bewegen kann, muss die Stellstange des Stellantriebs mit einem Verdrehschutz ausgestattet sein. Das Außenrohr dichtet die Führungsspindel in der Stellstange ab und schützt die Führungsspindel vor Verunreinigungen, Schmutz und Beschädigung. Zugleich dient es als Schmierbehälter. Der frei liegende Teil der Stellstange kann eine flexible Abdeckung besitzen, die zusätzlichen Schutz bietet (beispielsweise eine Faltmanschette).

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  7. Was ist der Unterschied zwischen statischer Last und dynamischer Last?
  8. Die dynamische, Arbeits- oder Hublast ist die Kraft, die bei Bewegung auf den Linearantrieb wirkt. Die statische Last, die sogenannte Haltelast, ist die Kraft, die auf den Linearantrieb wirkt, wenn er sich nicht bewegt.

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  9. In welcher Richtung können Lasten mit Linearantrieben bewegt werden?
  10. Linearantriebe können für Zugbelastung, Druckbelastung oder kombinierte Belastung verwendet werden. Exzentrische und seitliche Belastungen sollten vermieden werden. Prüfen Sie bitte in den technischen Katalogen, ob alle Befestigungselemente des Linearantriebs für das maximale Einspannmoment geeignet sind.

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  11. Ist eine seitliche oder exzentrische Belastung bei Linearantrieben zulässig?
  12. Eine seitliche oder radiale Belastung ist eine Kraft, die – von der Mittellinie des Linearantriebs gesehen – am Umfang angreift. Exzentrische Belastungen sind alle Kräfte, deren Schwerpunkt nicht durch die Längsachse des Stellantriebs verläuft. Sowohl seitliche als auch exzentrische Belastungen sollten stets vermieden werden, da sie zum Klemmen der Baugruppe führen und die Nutzungsdauer des Linearantriebs verkürzen.

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  13. Können Linearantriebe mit Endschaltern geliefert werden?
  14. Wir können Linearantriebe mit Endschaltern liefern. Die Art der verfügbaren Endschalter hängt von dem jeweiligen Produkt ab:

    • Linearantriebe der EMA-Serie Standardmäßig bieten wir elektromechanische Endschalter. Andere Endschalterarten, beispielsweise induktive Annäherungsschalter, magnetische Annäherungsschalter usw., können auf Anfrage geliefert werden. Konsultieren Sie wegen der Details bitte Power Jacks Ltd.

    • Rolaram-Linearantriebe Als Standardoption bieten wir induktive Annäherungsendschalter. Andere Endschalterarten, beispielsweise elektromechanische und magnetische Annäherungsschalter, Drehnocken-Endschalter usw., können auf Anfrage geliefert werden. Konsultieren Sie bitte wegen der Details Power Jacks Ltd.

    • Endschalter Endschalter sind an den Stellantrieben nicht voreingestellt. Mit Endschaltern können Sie flexibel die Stellwege Ihres Stellantriebs der Anwendung anpassen. Im Installationshandbuch finden Sie leicht verständliche Anweisungen. Konsultieren Sie bitte Power Jacks, wenn Sie weitere Unterstützung benötigen. Es obliegt dem Kunden, die Endschalter des Geräts korrekt einzustellen. Wenn die Endschalter nicht oder falsch eingestellt sind, kann das Gerät während des Betriebs beschädigt werden. Außerdem kann eine Neueinstellung der Endschalter erforderlich sein, wenn das mitdrehende Rohr ihres Linearantriebs per Hand verdreht wird, da sich dadurch die Endschaltereinstellung verändert.
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  15. Welche Motorarten werden bei Linearantrieben eingesetzt?
  16. Alle Linearantriebe sind mit Wechselstrom- oder Gleichstrommotoren lieferbar, für jede Produktpalette gibt es bevorzugte Standardarten.

    EMA-Linearantriebe
    Diese Modelle sind mit Ein-Phasen-Motoren für 220-240 VAC, Drei-Phasen-Motoren für 220-240/380-415VAC für 50/60 Hz oder Motoren für 24 VDC lieferbar.

    Rolaram-Linearantriebe
    Diese Modelle sind standardmäßig mit Drei-Phasen-Motoren für 50/60 Hz und 220-240/380-415 VAC lieferbar. Andere Motoren, beispielsweise Ein-Phasen-Motoren für 220-240 VAC oder Gleichspannungs-Servomotoren, sind auf Anfrage lieferbar.

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  17. Sind Linearantriebe mit verschiedenen Geschwindigkeiten lieferbar?
  18. Linearantriebe der EMA-Serie
    Die Modelle sind mit verschiedenen Lineargeschwindigkeiten lieferbar, eine ausführliche Standardliste finden Sie in der Broschüre für EMA-Linearantriebe (P11). Andere Stellgeschwindigkeiten sind möglich, konsultieren Sie dazu bitte Power Jacks Ltd. EMA-Einheiten mit drehzahlgeregelten Motoren sind ebenfalls lieferbar.

    Rolaram-Linearantriebe
    Die Modelle sind mit einer Vielzahl von Stellgeschwindigkeiten lieferbar, eine detaillierte Standardliste finden Sie in der Broschüre für die Rolaram-Linearantriebe. Andere Stellgeschwindigkeiten sind möglich, konsultieren Sie dazu bitte Power Jacks Ltd. Außerdem sind Rolaram-Antriebe mit drehzahlgeregelten Motoren lieferbar.

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  19. Welche Betriebsart gilt für die Linearantriebe?
  20. Die Betriebsart eines Linearantriebs wird allgemein in Prozent der “Einschaltzeit” angegeben (als Verhältnis von Einschaltzeit zu Gesamtzeit) oder als Stellweg pro Zeiteinheit. Sie kann auch als Prozentsatz angegeben werden. Die Nennbetriebsart wird bei den Stellantrieben unterschiedlich angegeben:

    Linearantriebe der EMA-Serie
    Typ “I” ist für intermittierenden Betrieb von bis zu 10 Stunden pro Tag bei maximal 10 Starts pro Tag vorgesehen. Typ “C” ist für Dauerbetrieb vorgesehen. Typ “H” ist für Dauerbetrieb mit hoher Geschwindigkeit vorgesehen.

    Rolaram-Linearantriebe
    Diese Modelle sind für Dauerbetrieb ausgewiesen. Betriebsart und die Nennwerte für Dauerbetrieb eines Linearantriebs dürfen nicht überschritten werden. Anderenfalls kann das Gerät beschädigt werden; dadurch erlischt die Gewährleistung für den Motor. Die Nennwerte finden Sie in der Betriebs- und Wartungsanleitung, Sie können sie auch von Power Jacks Ltd anfordern. Bei der Betriebsart des Geräts sollte auch die Nutzungsdauer des Linearantriebs berücksichtigt werden.

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  21. Welche Montageoptionen gibt es für Linearantriebe?
  22. Die Linearantriebe haben in der Regel am Ende der Stellstange und am Ende des Getriebes der Stelleinheit eine Anbaumöglichkeit, so dass eine Schwenkbewegung möglich ist. EMA-Linearantriebe haben standardmäßig doppelte Gabelanschlüsse, der Rolaram-Antrieb kann standardmäßig mit Schwenkbolzen und Gabel montiert werden, wobei auf Anfrage auch Ausführungen mit Doppelgabeln geliefert werden. Für alle Modelle gibt es mehrere Montageoptionen, beispielsweise mit Gabel, Schwenkbolzen, Gelenkkopf, Kopfplatte, Sockelplatte, Gewindeende usw.

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  23. Sind Kupplungen für die Linearantriebe verfügbar?
  24. Kupplungen und Drehmomentbegrenzer sind für die meisten Linearantriebe von Power Jacks lieferbar, entweder als Standardoption oder nach Kundenwunsch.

    Die Linearantriebe der EMA-Serie haben standardmäßig eine Reibungskupplung. Die Reibungskupplung dieser Stellantriebe beginnt zu rutschen, wenn die Nennlast des Stellantriebs überschritten wird. Auf diese Weise werden Schäden am Stellantrieb durch klemmende Teile oder Überhitzung bei zu hoher Last vermieden. Die Last wird durch die Überlastkupplung sicher gehalten. Die Überlastkupplung begrenzt außerdem den Stellweg, ist aber nicht für mehrfache Auslösung vorgesehen. Wählen Sie einen Linearantrieb mit internen Endschaltern oder installieren Sie externe Endschalter. Bei schwerer Überlastung löst die Überlastkupplung der Stelleinheit aus und die Last sinkt herunter.

    Rolaram-Linearantriebe können auf Anfrage mit einer Kupplung oder einem Drehmomentbegrenzer ausgestattet werden. Diese Kupplungen können in beliebigen Ausführungen geliefert werden, beispielsweise als Ratschenkupplung mit automatischem Wiedereingriff, als Überlastkupplung mit manuellem Wiedereingriff, mit integriertem Endschalter usw.

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  25. What Type of Enclosures do the Linear Actuators have?
  26. EMA-Series linear actuators
    are IP54 (NEMA 3) as standard with options for IP55, IP56 and IP65 (NEMA 4) available.

    Rolaram Linear Actuators
    are IP54 (NEMA 3) as standard with options for IP55, IP56 and IP65 (NEMA 4) available.

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  27. Ist bei elektromechanischen Linearantrieben ein Rücklauf möglich?
  28. Sofern nicht anders angegeben, ist ein Rücklauf bei allen elektrischen Linearantrieben möglich. Linearantriebe mit Kugelspindeltrieb oder Rollenspindeltrieb als Führungsspindel haben eine elektrische Bremse (in der Regel am Motor), damit die Stelleinheit nicht durch die Last zurückläuft. Es sei darauf hingewiesen, dass auch bei Trapezgewinde-Stellantrieben, die als selbstsperrend gelten, bei starken Schwingungen und zyklischen Temperaturänderungen ein Rücklauf möglich ist.

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  29. Kann ein Linearantrieb gegen einen Anschlag gefahren werden?
  30. Wir empfehlen, Linearantriebe nicht in Anwendungen einzusetzen, bei denen sie gegen einen Anschlag fahren oder klemmen können. Stellantriebe können klemmen, wenn die Endschalter überfahren werden und Spindelmutter und Spindel am Ende des Stellweges intern klemmen oder der Stellantrieb gegen ein festes Objekt gefahren und dadurch stark überlastet wird. Konsultieren Sie daher immer Power Jacks, wenn Sie nicht ausschließen können, dass ein Stellantrieb klemmt. Power Jacks kann Lösungen für Stellantriebe anbieten, die eine Kraft auf einen Endanschlag ausüben müssen, beispielsweise einen Stellantrieb mit Dämpfungsfeder liefern, wobei der Federweg durch einen Endschalter begrenzt ist.

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  31. Welche häufigen Ausfallursachen gibt es bei einem Linearantrieb?
  32. Falsche Belastung, falsche Einstellung der Endschalter, Überlastung und extreme Umgebungsbedingungen können zum vorzeitigen Ausfall des Stellantriebs führen.

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  33. Können zwei oder mehr Linearantriebe synchronisiert werden?
  34. Wenn die Stellantriebe nach dem “Direct on-line”-Prinzip (DOL) betrieben werden, können sie nur grob mit Drehzahl und Position synchronisiert werden. Geringfügige Abweichungen der Motordrehzahl und der Belastung des Stellantriebs können dazu führen, dass die Geräte nicht mehr synchron laufen. Wir können eine Synchronisation der Geräte daher nicht garantieren. Für eine exakte Synchronisation empfehlen wir eine Regelung. Diese kann entweder über Wechselstrommotoren mit Wechselrichtern oder Servomotoren mit einem passenden Antrieb als Teil einer Regelung erfolgen. Die Rückmeldung von Drehzahl und Position erfolgt in der Regel durch einen inkrementiellen oder Absolutwert-Encoder. Wenden Sie sich wegen weiterer Ratschläge bitte an Power Jacks.

    Alternativ können EMA-Linearantriebe und Rolaram-Linearantriebe auch so hergestellt werden, dass sie mechanisch über Antriebswellen verbunden sind und ein einziger Motor die angeschlossenen Antriebe antreibt.

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  35. Können Sie korrosionsbeständige Linearantriebe liefern?
  36. Wir können EMA-Linearantriebe und Rolaram-Linearantriebe mit alternativen Werkstoffen bzw. Lackierungen für hochaggressive Umgebungen liefern. Solche Optionen sind beispielsweise Ausführungen aus Edelstahl, Verchromung, elektrische Vernickelung, Epoxidharzlack usw.

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  37. Welche Arten von Schmiermitteln werden für die Linearantriebe verwendet?
  38. Die EMA-Linearantriebe sind über die Stellstange und die Getriebegehäuse fettgeschmiert. Die Rolaram-Linearantriebe besitzen in der Regel eine fettgeschmierte Stellstange und ein ölgeschmiertes Getriebe; dieses Konzept muss jedoch bei hoher Belastung überprüft werden, gegebenenfalls ist dann ein rein ölgeschmierter Antrieb erforderlich. Die EMA- und Rolaram-Linearantriebe können mit branchenspezifischen Schmiermitteln geliefert werden, beispielsweise mit für die Nahrungsmittelindustrie oder für Atomanlagen geeignetem Schmierfett.

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