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Gewindespindel Am Alu-Gewindetrieb führt kein Weg vorbei

| Redakteur: Ute Drescher

Das Potential der Leichtbauweise mit Aluminium ist auch bei einfachen Bewegungselementen unverkennbar - kombiniert mit einer ausgeklügelten, speziellen Gewindeform, wird die kaltverformte Alu-Gewindespindel zur unübertreffbaren mechanischen Antriebskomponente, Beispiel Türenmarkt: Fahrzeugtürsysteme.

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Steilgewindespindel Speedy aus Aluminium, ø 16 mm / Steigung 90 mm, linksgängig
Steilgewindespindel Speedy aus Aluminium, ø 16 mm / Steigung 90 mm, linksgängig
(Bild: Eichenberger Gewinde)

Betrachtet der Normalverbraucher eine Spindel und eine Mutter, so stellt er sich wahrscheinlich zuallererst ein typisches Befestigungselement vor. Grundsätzlich gibt es aber zwei mechanische Bereiche, für die ein Gewinde eingesetzt wird – Befestigung und Bewegung. Die Erfindung der Gewindespindel wird dem griechischen Universalgelehrten Archimedes (287 – 212 v.Chr.) zugeschrieben. Laut Plinius kam ab dem 3. Jahrzehnt v. Chr. eine sehr wichtige Anwendung der Bewegungsschraube auf. Römische Weinpressen funktionierten mit Spindeln aus Eichenholz mit beeindruckenden Durchmessern. Um den nötigen Wirkungsgrad zu erreichen, mussten riesige Holzstämme mit einer Gleitgewindespindel hochgeschraubt werden, damit die eingefüllte Maische im Presskorb unter Druck gesetzt werden konnte.

Einher mit dem Wandel der Zeit veränderten und erhöhten sich die Anforderungen an die mechanischen Bewegungselemente, sprich Gewindetriebe. Denn überall dort, wo eine Drehbewegung in eine geradlinige Bewegung (oder umgekehrt) umgesetzt werden muss, sind sie im Einsatz, auf allen Branchenebenen, selbst nach 2300 Jahren Technikgeschichte.

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Materialien bestimmen den Fortschritt mit, auch bei Gewindetrieben

Wenn es um die Mobilität geht, vertrauen Milliarden von Menschen im öffentlichen Verkehr auf die Verlässlichkeit der Schienen- und Nutzfahrzeuge. Bei zukunftsfähigen Mobilitätskonzepten spielen Energieeffizienz, Ressourcenschonung, Lärm- und Schadstoffreduktion eine fundamentale Rolle. In der gegenwärtigen Materialforschung bestimmen „preiswerter, leichter, fester“ aber auch die wesentlichen Trends. Gewichtseinsparungen, CO2-Emissionen und Kraftstoffverbrauch können durch Leichtmetall gesenkt werden, grössere Reichweiten sind realisierbar. Aluminium bietet Leichtgewicht bei gleichbleibender Stabilität, hoher Belastbarkeit und hervorragender Bearbeitbarkeit, was Eichenbergers Entwickler enorm fasziniert.

Herzstück des Türantriebs: der Linearantrieb

Bei den Einstiegssystemen von Fahrzeugen aller Art, seien es Omnibusse, Reisecars, Feuerwehr- oder Rettungsfahrzeuge, Metro- und Pendelzüge, Strassenbahnen oder Hochgeschwindigkeitszüge, kann es leicht zu Verzögerungen und unvorhergesehenen Zwischenfällen kommen. Deshalb hat die Beschaffenheit der automatischen Schiebetürsysteme einen entscheidenden Einfluss auf Sicherheit und Komfort der Reisenden und außerdem auf die Wirtschaftlichkeit. Hochgeschwindigkeitszüge erreichen Geschwindigkeiten von über 300 km/h. Man stelle sich die wirkenden Kräfte vor, auch in Bezug auf Luftwiderstand und Verschleiß. Der Widerstand beispielsweise wächst im Quadrat der Geschwindigkeit. Wenn sich also die Geschwindigkeit verdoppelt, vervierfacht sich der Luftwiderstand. Das Herzstück dieser Türsysteme bildet der Linearantrieb. Das Ziel der Konstrukteure aus CH-Burg bestand darin, eine kostengünstigere Lösung für die Bewegungsaufgaben im Inneren dieser Antriebseinheiten zu entwickeln.

Unter engsten Platzverhältnissen müssen große Kraftanstrengung, Robustheit, Präzision und Verlässlichkeit garantiert werden. Die Türen sollen sich leicht und schnell verschieben. Im Falle eines Stromausfalls darf das Spindel-Mutter-System keine Selbsthemmung aufweisen. Es ist erforderlich, dass eine Notöffnung jederzeit von Hand ausgeführt werden kann. Einschneidende Innovationen sind immer auch das Ergebnis harter Entwicklungsarbeit. Eichenberger gelang es, den kaltgerollten Aluminium-Steilgewindetrieb mit Sonderprofil Durchmesser 20 mm, Steigung 80 mm hervorzubringen.

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