Geleneksel kremayer ve pinyon ikiz tahrikleri, ayrık pinyon tabanlı tasarımlar ve makaralı pinyon sistemleri arasında çok fazla fark vardır.

Havacılıktan makine takımlarına, cam kesmeye, medikal ve daha fazlasına kadar üretim süreçleri güvenilir hareket kontrolüne bağlıdır. Bu uygulamaların gerektirdiği hız ve hassasiyeti sağlayan çeşitli servo kontrollü lineer tahrik sistemleridir.
Yaygın bir kurulum, servo kontrollerini geleneksel bir kremayer ve pinyonla birleştirir. İkincisi, sıkışmaları ve aşırı aşınmayı önlemek için kremayer ile dişli dişleri arasında açıklık gerektirebilir veya aksi takdirde çevresel değişiklikler (10° sıcaklık değişimi gibi) dişli dişleri genişledikçe sistemi kilitleyebilir. Öte yandan, açıklık, hataya eşdeğer olan geri tepmeye neden olur.

İkiz ve ayrık pinyonlarda boşluk sorunları
Hassas uygulamalar için, tipik bir boşluk sorunu düzeltmesi, kontrol görevi görmesi için diğer yöne (ilk sisteme karşı) çeken ikinci bir pinyon eklemektir.

Bu fikrin bir tekrarı, bölünmüş pinyon kullanmaktır. Burada, iki yarım arasına bir yay yerleştirilerek esasen yan orta kısım bir pinyonla kesilir. Ayrık pinyon kremayer boyunca hareket ederken, pinyonun ilk yarısı kremayer dişinin bir tarafını, diğer yarısı da sonraki kremayer dişini iter. Bu şekilde, bölünmüş pinyon kurulumu boşluk ve hatayı ortadan kaldırır.

Burada pinyonun yalnızca yarısı iş yaptığından diğer yarısı kontrol görevi gördüğünden tork kapasitesi sınırlıdır. Ayrıca tahrik dinamiğinin yay kuvvetinin üstesinden gelmesi gerektiğinden hareket kaybı meydana gelir ve bu da genel verimliliği azaltır. Hızlanma altında hareket ederken yay aynı zamanda hareket doğruluğunu biraz düşürebilir. Son olarak, pinyon delme gibi bir işlemi gerçekleştirmek için durdurulduğunda, pinyondaki yay sistemi sert kalmak yerine hafifçe esneyebilmektedir.

Başka bir boşluk düzeltmesi çift pinyonlu sistemden oluşur. Bu düzenlemede iki ayrı pinyon aynı kremayer boyunca hareket eder. Pinyonlar ana/bağımlı tarzında hareket eder; öndeki (ana) pinyon konumlandırmayı gerçekleştirir ve ikinci (bağımlı) pinyon geri tepmeyi karşılar. Tipik olarak pinyonlar elektronik olarak kontrol edilir, böylece doğruluk korunur ve kontrol ayarları sistem aşınmasını telafi edecek şekilde ayarlanabilir.

Yakalama nedir? Çift pinyonlu sistemler pahalı olabilir çünkü tasarımcıların genellikle ikinci bir motor, pinyon ve dişli kutusu satın alması gerekir. Tasarımın kapladığı alanın da arttırılması gerekiyor: İkinci bir motor, sürüşü gerçekleştirmek için daha fazla uzunluk gerektirir. Örneğin, bir kullanıcının hareket kontrol sisteminin bir metre ileri geri hareket etmesine ihtiyacı varsa, birinci pinyonun 200 ila 300 mm arkasında hareket eden ikinci pinyonu yerleştirmek için 1,2 veya 1,3 m kremayer uzunluğu gerekir. Son olarak, iki motora güç vermenin maliyeti, tipik beş ila 10 yıllık tasarım yaşam döngüsü boyunca oldukça yüksektir.

Makaralı pinyonlu tahriklerin boşluksuz çalışması, bu freze makinesi gibi uzun stroklu uygulamalar için uygundur.
Başka bir seçenek: Makaralı pinyonlar
Makaralı pinyon teknolojisi, özelleştirilmiş diş profiline sahip bir kremayere bağlanan, yatak destekli silindirlerden oluşan bir pinyon içerir. İki veya daha fazla silindir, bölünmüş pinyon ve pinyon tahrik sistemlerine göre daha yüksek doğruluk sağlamak için her zaman karşıt dişli kremayer dişleriyle bağlanır: Kısacası, her silindir, her bir diş yüzeyine teğet bir yolda yaklaşır ve ardından düşük sürtünme için yüzeyi aşağı doğru yuvarlar. Döner hareketi doğrusal harekete dönüştürmede %99'dan fazla verimlilikle çalışma.

Makaralı pinyon, özelleştirilmiş bir diş profiline bağlanan yatak destekli makaralardan oluşur.
Tasarımın çökecek ve doğruluğu azaltacak bir yayı da yoktur ve bir yay kuvvetinin üstesinden gelmede hiçbir verimlilik kaybı yaşanmaz. Ayrıca silindir hareketi herhangi bir boşluk gerektirmediğinden boşluk ve hatayı ortadan kaldırır. Bunun aksine, geleneksel kremayer ve pinyon sisteminde, bir pinyon dişinin kremayer dişinin bir tarafından itilmesi ve anında dişin bir sonraki tarafına geçmesi gerekir.

Bir makaralı pinyon, farklı dişlerin aynı anda yanlarında bulunur, bir dişin bir tarafının iki yanında yer alır ve diğer tarafı ile açıklık ayırır. Birinciyi etkisiz hale getirmek için ikinci bir pinyona gerek yoktur; bir pinyon gerekli tork kapasitesini doğru bir şekilde iletir.

Makaralı pinyon tabanlı tasarımlar aynı zamanda kullanım ömrünü uzatır ve bakımı azaltır. Daha yavaş uygulamalarda sistem yağlama gerektirmeden çalışabilir. Geleneksel kremayerler zamanla aşınır ve konumsal doğruluk ve tork için telafi gerektirir, ancak makaralı pinyonlar doğruluğu korur. Her iki tasarımın pinyonları da periyodik olarak değiştirilmeyi gerektirir, ancak en azından ikiz pinyonlarla karşılaştırıldığında, makaralı pinyonların genel değiştirme maliyetleri daha düşüktür.

Uygulama örnekleri
Büyük uçak gövde panellerinin üretimini düşünün. Bu uygulama, portal tarzı makinelerde uzun bir hareket uzunluğu ve yüksek hassasiyet gerektirebilir. Makaralı pinyon tahrikleri bu uzun mesafelerde doğru doğrusal konumlandırma sağlar.

Bunun tersine, geleneksel kremayer ve pinyon konum doğruluğu, boşluk gereklilikleri nedeniyle yetersiz olabilir; Minimum açıklık, kısa hareket uzunluklarında doğruluğu korur, ancak tasarımın uzun mesafelerde üretimi ve kurulumu pahalı olabilir. Çift pinyonlu bir sistem de (birbirine önceden yüklenmiş iki pinyonlu) uygulanabilir, ancak maliyetlidir ve tipik olarak uzun mesafelerde meydana gelen değişen açıklığa da izin vermez.

Çift pinyonlu sistemin diğer bir yaygın kullanımı, bir kesme kafasının fiberglas yönlendirme makinesine yerleştirilmesidir. Çift pinyonlu tahrik başlangıçta bu uygulamada iyi çalışsa da, fiberglas tozu ve karşı pinyonun yarattığı sürekli kayma sürtünmesinin birleşimi erken aşınmaya neden olabilir. Kayma yerine yuvarlanmayı kullanan bir makaralı pinyon sistemi kullanıldığında, ortalama ömür %300 veya daha fazla artırılabilir.

Çok eksenli konumlandırmayı gerçekleştirmek için makaralı pinyon sisteminin döner versiyonu da kullanılabilir. Burada birden fazla pinyon (tümü bağımsız hareket ediyor) bir dişliye monte edilmiştir. Tasarım, bazen bu uygulamalarda kullanılan çift pinyonlu tahriklerden daha az yer kullanır.