Innovationen im Bereich Drehantriebe nach dem Steilgewindeprinzip

17.08.2015

Hydraulische Drehantriebe sind kompakte, hydraulisch angetriebene Aggregate, bei denen eine Linearbewegung der Kolben in rotatorischer Bewegung der Abtriebswelle umgewandelt wird und auf engstem Raum durch hydraulischen Druck sehr hohe Drehmomente erzeugt werden.

Überall, wo gedreht und geschwenkt werden muss, wo rotatorisch exakt beschleunigt, abgebremst, positioniert und gehalten werden soll, arbeiten Drehantriebe genauestens und dauerhaft. Weil sie trotz ihrer enormen Kraft äußerst präzise und einfach zu steuern sind, haben Drehantriebe nahezu jeden Bereich erobert in dem begrenzte Drehbewegungen mit einem hohen Drehmoment erforderlich sind.

Mit einem Steil­gewindeantrieb kann jeder beliebige Drehwinkel angefahren und gehalten werden. Dabei wird die Drehbewegung umso weiter, je länger der Linearweg des Kolbens ist. Länge und Durchmesser des Kolbens sowie die äußeren Abmessungen solcher Antriebe lassen sich auf diese Weise flexibel gestalten und entsprechend der Einbauvorgaben anpassen. Durch zahlreiche Optionen wie Winkelverstellung, Dämpfung und die Möglichkeit, Sensortechnik anzubringen, lassen sich unterschiedliche Anforderungen an Drehbewegungen und somit bei HKS mit bereits mehr als 5.000 individuellen Kundenlösungen realisieren.

Das Prinzip ist zwar einfach, jedoch erfordert es höchste Präzision und Know-How in der Fertigung, damit die Drehantriebe ihre Funktionstüchtigkeit bekommen und zuverlässig arbeiten. So lässt sich das mechanische Drehwinkelspiel bei den Drehantrieben von HKS auf unter 10 Winkelminuten reduzieren. Drehantriebe mit diesem Prinzip bilden deshalb die Grundlage für viele Konstruktionsvarianten, die zum Beispiel in Hub- Arbeitsbühnen, Bergbaumaschinen, Baumaschinen und in der Fahrzeugtechnik zum Einsatz kommen. Dabei lassen sich verschiedenste Möglichkeiten der Anbindung und Montage bis hin zur Direktverbolzung am Ausleger sowie Fuß und Flanschbefestigung realisieren. Auch optionale Lasthalteventile sind möglich.


Neue Produktentwicklung aus dem Hause HKS

Der Steilgewindeantrieb ist das Kernprodukt der HKS Dreh-Antriebe GmbH in der Antriebstechnik, der sich von vergleichbaren Produkten des Wettbewerbs erheblich unterscheidet.

So sind zum Beispiel beim HKS Steilgewindeantrieb alle Gleitflächen oberflächengehärtet und haben somit automatischen Rostschutz, was einen möglichen Verschleiß verringert und den Wirkungsgrad erhöht. Drehkolben können auf ihre Endanschläge gefahren und belastet werden und benötigen keine externen Anschläge. Hinzu kommt, dass ein Drehwinkel- oder Endlagenabfragesensor eingebaut werden kann, was ein präzises Positionieren der Drehwinkel ermöglicht. Zur Aufnahme hoher Radial und Axialkräfte und damit für eine längere Lebensdauer wurde eine verbesserte Lagerung  entwickelt. Sämtliche Zwischendrehwinkel werden beim aktuellen Steilgewindeantrieb angeboten, um eine kundenspezifische Anpassung und Integration in das System des Kunden zu vereinfachen. Die Winkelverstellung ist serienmäßig eingerichtet und kann genaues Anfahren der Endlagen im Bereich von ±4° umsetzen.

Unter anderem bietet der Antrieb serienmäßig auch optimierte Endlagendämpfung, um ein sanftes Abbremsen von Massenträgheitsmomenten zu ermöglichen. Gemeinsam mit der neuesten Dichtungstechnik führt dies das gesamte System zu einer längeren Lebensdauer und mithilfe eines optionalen Doppeldichtungssystems zu mehr Sicherheit in der Anlage.

Die technischen Daten des HKS Steilgewindeantriebs beinhalten den Betriebsdruck bis 250 bar, einen Drehmoment bis 250.000 Nm, Standard-Drehwinkel 90°, 180°, 270° und 360° und dazu stufenlose Verstellung der Wellenlage.

Sonderausstattungen gibt es exakt auf Wunsch des Kunden zum Beispiel bei der Antriebswelle, mit KW-Profil nach DIN ISO 14 oder mit zweitem Antriebszapfen oder beidseitigem Befestigungsflansch. Als Sonderausstattung kann ebenfalls eine Drehwinkelverstellung über den gesamten Schwenkbereich angeboten werden, eine Endschaltereinrichtung oder auch eine Drehwinkelabfrage kann integriert werden.

Direkter Ventilanschluss mit 3fach-Positionierung oder Proportionalsteuerung, das gesamte lieferbare Spektrum von Zwischendrehwinkeln, ein Drehbereich über 360° und eine See- und Meerwasserbeständigkeit gilt ebenso als umsetzbarer Kundenwunsch, wie zum Beispiel Vorsatzlager für hohe Radialkräfte, Drehrichtungsänderung,  pneumatische Ausführung oder Aluminiumanfertigung für den Leichtbau.

Es können unzählige Sonderkonstruktionen nach Wunsch des Kunden erstellt werden und für jede individuelle Anwendung angepasst werden.

 

Vorteile gegenüber Zylinderlösungen
Mit dem Begriff »Hydraulikantrieb« werden meist immer noch Assoziationen wie »Zylinder« oder »Kolbenstange« geknüpft, da diese linearen Antriebe einfach deutlich sichtbare Elemente bei vielen Anwendungen der Hydraulik sind. Diese Sichtbarkeit weist jedoch auch genau die Nachteile auf, dabei vergisst man oft, dass vor allem bei mobilen Anwendungen zylinderfreie hydraulische Drehantriebe häufig eine Vielzahl von Vorteilen bieten.

Im Vergleich zu Zylinderlösungen lassen sich hydraulische Drehantriebe - direkt mit der Antriebsachse verbunden - problemlos Drehwinkel über 180 Grad realisieren. Und bei konstanter Flussmenge, bzw. konstantem Druck positions- und richtungsunabhängig, konstanter Drehgeschwindigkeit, konstantem Drehmoment erzeugen, was die Steuerung der Drehbewegung erheblich vereinfacht. Zudem sind Drehantriebe extrem zuverlässig, robust, kraftvoll, platzsparend und als in sich geschlossenes System vor schädlichen Außeneinwirkungen wie Steinschlag, Regen und Spritzwasser geschützt. Zusätzlich sind die HKS Drehantriebe wartungsfrei und sparen dadurch Instandhaltungskosten.
HKS Steilgewindeantriebe kommen besonders gut dort zum Einsatz, wo große Massen geschwenkt werden oder Drehbewegungen mit einem hohen Drehmoment erforderlich sind.
Hydraulische Drehantriebe haben dadurch nicht nur in der Mobilhydraulik nahezu jeden Einsatzbereich erobert, sondern ermöglichen beispielsweise bei Hebebühnen die genaue Positionierung des Korbes. Bei Mähmaschinen mit Antrieben bieten sie flexible und schnelle Arbeitsweisen, da möglichen Hindernissen umgehend ausgewichen werden kann und auch schräge Arbeitsflächen bearbeitet werden können. Im Schiffsbau werden Sie bei Gangways, Kränen oder zum Ausklappen von Plattformen eingesetzt, um nur einige Einsatzbereiche aus den unterschiedlichsten Industrien zu nennen.

 

Warum Drehantriebe ohne Zylinder?

  • Komplett gehärtet und wartungsfrei => Langlebigkeit durch verschleißfeste Bauteile, auch unter extremen Einsatzbedingungen
  • Kraftvoll, spielarm und sicher in jeder Position => konstante, winkelunabhängige Dreh- und Haltemomente =>
  • Geringe Kosten => bei Drehwinkeln über 90° z.B. werden bei Linearantrieben kompliziertere Kurbelgestänge für Drehbewegungen benötigt
  • Widerstandsfähig => Spezielle Materialien und Beschichtungen sichern eine lange Lebensdauer, auch unter extremen Umwelt- und Einsatzbedingungen, wie z.B. der Baumaschinentechnik.
  • Durch zahlreiche Optionen wie Winkelverstellung, Dämpfung und die Möglichkeit Sensortechnik anzubringen, können sehr unterschiedliche Anforderungen an Drehbewegungen mit hohen Drehmomenten erfüllt werden

Fazit:

Eine wartungsintensive Arbeitsweise ist anhand einer Schwenktechnik mit Zylindern vorprogrammiert. Immer wieder auftretende Schäden an Zylindern, Verschleiß an den Schwenkköpfen und Buchsen, festsitzende Bolzen aufgrund mangelnder Schmierung und schließlich Stillstandzeiten durch beschädigte oder abgerissene bewegliche Hydraulikschläuche strapazieren die Nerven der Maschinenführer und kosten Geld.

Drehantriebe ohne Zylinder sind die bessere und kostengünstigere Lösung!

Überlegen Sie sich eine entsprechend sichere Lösung bei Ihrer nächsten Anwendung.