Linearantriebe sind in unzähligen Ausführungen erhältlich und eignen sich für nahezu jede Anwendung, Umgebung und Branche. Sie werden hauptsächlich nach ihrem Antriebsmechanismus kategorisiert. Im Folgenden werden die gängigsten Linearantriebskategorien erläutert.
Riemen- und schraubengetriebene Aktuatoren
Obwohl Riemen- und Spindelantriebe unterschiedliche Technologien darstellen, ist es sinnvoll, sie in dieselbe Kategorie einzuordnen, da sie die beiden gängigsten Arten von elektromechanischen Aktuatoren sind. Die meisten Hersteller von Linearaktuatoren bieten sowohl riemen- als auch spindelgetriebene Varianten an.
Riemengetriebene Aktuatoren können verschiedene Führungsmechanismen nutzen, wobei Gleitlager, Kurvenrollenführungen und Umlauflager (auf einer Profilschiene oder einer runden Welle) am häufigsten vorkommen. Aufgrund ihrer Stärken bei hohen Drehzahlen und langen Hüben werden riemengetriebene Systeme oft in einem Aluminiumprofil oder in offener Bauweise ohne Schutzgehäuse ausgeführt.
Innerhalb der Kategorie der schraubengetriebenen Antriebe gibt es zwei Unterkategorien: Kugelgewindetriebe und Leitspindelantriebe. Kugelgewindetriebe bieten zwar eine höhere Wiederholgenauigkeit und Schubkräfte als Leitspindeltriebe, beide ermöglichen jedoch durch die Steigung der Schraube eine inhärente Übersetzung.
Das gebräuchlichste Führungssystem für Spindelantriebe ist die Profilschiene, obwohl Gewindespindeln mitunter auch durch Gleitlager geführt werden. Da Spindelantriebe fest montierte Endlager benötigen, sind diese häufig in einem Aluminiumprofilgehäuse untergebracht. Bei hohen Verfahrgenauigkeitsanforderungen werden Kugelgewindetriebe üblicherweise mit einem Gehäuse aus bearbeitetem Stahl angeboten.
Pneumatisch angetriebene Aktuatoren
Obwohl pneumatisch angetriebene Linearantriebe im Gegensatz zu anderen Aktuatortypen keine elektromechanischen Geräte sind, stellen sie aufgrund ihrer weiten Verbreitung in automatisierten Anlagen eine wichtige Kategorie dar. Pneumatische Linearantriebe lassen sich weiter in zwei Unterkategorien einteilen: Gleit- und Stangenantriebe.
Bei Schieberantrieben findet die Bewegung innerhalb der Grenzen eines Gehäuses statt und die Last wird auf einem Schieber (auch Schlitten, Sattel oder Tisch genannt) montiert.
Bei Stangenantrieben wird die Bewegung durch eine Stange erzeugt, die sich aus einem Gehäuse aus- und einfährt. Die Last kann am Ende der Stange befestigt sein, oder die Stange kann zum Schieben der Last verwendet werden. (Beispiele hierfür sind das Aufpressen oder Stempeln eines Etiketts auf einen Karton oder das Aussortieren fehlerhafter Produkte auf einem Förderband.)
Pneumatische Schieberantriebe können je nach der zu bewältigenden Last durch Umlauf- oder Gleitlager geführt werden.
Stangenförmige Ausführungen sind typischerweise nicht für radiale (nach unten/oben/seitlich) Belastungen ausgelegt und verwenden einfache Gleitlager zur Führung der Stange, ohne jedoch wesentlich zur Tragfähigkeit beizutragen.
Zahnstangenantriebe
Für extrem lange Strecken und Robustheit gegenüber Verschmutzungen sind Zahnstangenantriebe oft die beste Wahl. Diese Eigenschaften erschweren jedoch in manchen Anwendungen die Suche nach einem geeigneten Führungssystem.
Bei extrem langen Strecken kommen mitunter verbundene Profilschienen zum Einsatz, doch wenn Verschmutzung ein wichtiges Thema ist, werden in der Regel Metallräder bevorzugt. Eine Besonderheit von Zahnstangenantrieben ist ihre Fähigkeit, mehrere Schlitten unabhängig voneinander anzutreiben. Ein typisches Anwendungsgebiet für Zahnstangenantriebe ist der Portalkran, der häufig in der Automobilproduktion zu finden ist.
Linearmotorgetriebene Aktuatoren
Linearmotorantriebe sind zwar auch für lange Verfahrwege mit mehreren Schlitten geeignet, werden aber hauptsächlich für hochpräzise, hochdynamische Bewegungen eingesetzt.
Um die Stärken des Linearmotors zu ergänzen, verwenden diese Aktuatoren hochpräzise profilierte Schienen, gekreuzte Rollenführungen oder sogar Luftlager als Führungssystem.
Linearmotoren können in einem extrudierten Gehäuse oder auf einer bearbeiteten Aluminiumplatte montiert werden. Um jedoch höchste Anforderungen an die Verfahrgenauigkeit zu erfüllen, können sie auch auf einer bearbeiteten Stahlplatte oder einem Granitsockel montiert werden.
Bei der Vielzahl an Optionen ist die Auswahl des optimalen Linearantriebs eine komplexe Aufgabe, und es gibt keine allgemeingültige Lösung. Am besten beginnt man jedoch mit der Auslegungssoftware oder dem Auswahlprogramm des Herstellers. Die Ergebnisse umfassen oft mehrere Optionen, die sich anhand nicht-quantitativer Kriterien wie Wartungsfreundlichkeit, Integration mit bestehenden Komponenten oder Systemen und Platzverhältnissen eingrenzen lassen.
Veröffentlichungsdatum: 08.07.2025





