Elektrozylinder – was ist das eigentlich
Alternative zu herkömmlichen hydraulischen Antrieben sind Elektrozylinder, diese elektromotorisch angetriebenen Motoren, können Schubrohre linear aus- und einfahren. Sie können auch zusätzlich zu Pneumatikzylindern eine sinnvolle Ergänzung sein. Als Antrieb dient ein Elektromotor, der mit einer Maschine verschmolzen ist. Der Initiator des Getriebes ist über eine Verbindung mit einer Gewindespindel verbunden. Die Gewindespindel wird mittels Leihmutter in Bewegung gesetzt, die mit einem Schubrohr zusammengeschlossen ist. Ein Rechts/Linkslauf des Treibwerks ermöglicht ein ein- und ausfahren des Schubrohrs. Das Schubrohr wiederum wird geführt vom Standrohr, welches mit dem Apparategehäuse fest verbunden ist. Endschalter begrenzen die Hubbewegungen, jeweils der Endlage entsprechend.
Einsatzmöglichkeiten
Bei kleineren Ausführungen flexibler Art erscheint der Einsatz eines Elektrozylinders angebracht und ein E-Antrieb die beste Wahl. Vor allem in Maschinerien wie Werkzeuggeräte, in denen sich viele mehrteilige Bewegungen und Arbeitsschritte zusammenfinden, gibt es zahlreiche Möglichkeiten, die untereinander abgeschätzt werden sollten. Während in der Regel Kraft und Drehmoment sowie Drehzahl und Geschwindigkeit ausschlaggebend sind, spielen hier andere Kriterien wie Verschleiß und Laufzeiten eine überaus wichtige Rolle, für welche Technik man sich letztendlich entscheidet. Verschiedene Hersteller haben sich auf spezielle Einsatzbereiche der Elektrozylinder spezialisiert.
Vorteile Elektrozylinder
Antriebe elektrischer Art sind leicht handzuhaben und besitzen eine sehr gute Festigkeit bezüglich der Lasten. Mit ihnen ist eine flexible Positionierung immer gegeben. Während der Arbeitsvorgänge benötigen elektrische Antriebe wesentlich weniger Energie als zum Beispiel hydraulische Initiatoren. Die Arbeitsvorgänge erfolgen fast ohne lästiges verrücken, was ein freies, exaktes und flexibles Positionieren leicht machbar macht.
Auch sehr gut sind Elektrozylinder bei langen Wegen bei hohen Geschwindigkeiten und kurzen Zykluszeiten im Vorteil gegenüber hydraulischen Zylindern. Auch ist ein elektrisches Antriebssystem wesentlich einfacher zu montieren als hydraulische System.
Das elektrische System benötigt wesentlich weniger Platz, da Schläuche und Pumpen wegfallen. Eine regelmäßige aufwendige Wartung, um Sicherheitsprobleme und Öllecks auszuschließen, entfällt ebenfalls.
Elektrozylinder haben eine überaus lange Lebenserwartung und benötigen so gut wie keinerlei Wartungen.
Die Kosten der Investition sind zu Beginn zwar höher gegenüber einem hydraulischen Antrieb, durch günstigeren Ablauf amortisieren sich diese bereits nach 12 Monaten. Ein elektrischer Antrieb arbeitet wesentlich umweltfreundlicher als ein Hydraulikantrieb, da keine Abgase entstehen und in die Atmosphäre abgegeben werden.
Nachteile Elektrozylinder
Nachteile sind vorhanden, wenn Bewegungsabläufe verbunden mit einem hohen Kraftaufwand vonnöten sind. Vor allem wenn elektrische Antriebe zum Spannen genutzt werden, benötigen diese weitaus mehr Energie.
Ein hydraulischer Antrieb dagegen, kommt ohne zusätzlich herbeigeführte Energie aus und kann langfristig in dieser Position verharren. Ein elektrischer Antrieb dagegen muss während dieses Vorgangs die gesamte Energie leisten, damit die dafür benötigte Kraft vorhanden ist.
Nicht zu vergessen, dass elektrische Antriebe bei Anwendung in Werkzeuggeräten höhere Kosten verursachen, für den Einbau von Betätigungsvorrichtungen und bei der Zusammenstellung einfacher Regelaufgaben.
In neuerer Zeit konnten Hersteller von Elektrozylindern diesen Nachteil immer mehr ausgleichen, sodass die Vorteile der Hydraulik was Bewegung angeht, kaum noch erkennbar sind.
Andere infrage kommende Möglichkeiten
Die mit großem Abstand verwendete Variante ist der hydraulische Antrieb. Bezüglich der Zukunft setzen viele Wissenschaftler auf den Wasserstoffantrieb. Aber auch Hybridantrieb und Antrieb durch Pflanzenöl finden teilweise Anwendung.
Fazit: Alle erwähnten Antriebsarten haben ihre Daseinsberechtigung, wer auf Umweltschutz setzt, der entscheidet sich in der Regel für einen Elektrozylinder.
