Zahnstange | Korossionsbeständig und bis zu 2 m Länge

Eine Zahnstange wandelt im Zahnstangenantrieb rotierende Bewegungen in lineare um. Sie eignet sich für Anwendungen in der Automatisierungstechnik, in der Fahrzeuglenkung oder wird CNC-Maschinen eingesetzt. Moderne Zahnstangen sind sehr präzise und robust gegenüber Umwelteinflüssen. Wir haben Ihnen nachfolgend ein paar Neuheiten zusammengestellt.

Inhalt

• Zahnstangen 2023 – Das Wichtigste in Kürze
• Zahnstangen Innovationen
  • Zahnstangen jetzt auch bis zu 2 m Länge
  • Korrosionsbestaendige thermoplastische Zahnstange fuer Positioniersysteme
  • Zahnstangen für high performance Linearsysteme – Videostatement
  • Zahnstangenklasse für kostenoptimierte Linearantriebssysteme
• Häufig gestellte Fragen

Zahnstangen 2024 – Das Wichtigste in Kürze

Die Zahnstange ist ein klassisches Maschinenelement in der Antriebstechnik. Fortschritte in der Herstellung, wie das Hochgeschwindigkeitsfräsen und das Schleifen mit präziser Steuerung, haben zu einer erheblichen Steigerung der Qualität und Präzision von Zahnstangen geführt. Werkstoff wie gehärteter Stahl oder fortschrittlicher Kunststoff erweitern die Einsatzmöglichkeiten von Zahnstangen in verschiedensten Anwendungen, von der Robotik bis hin zur Luft- und Raumfahrt.

Zahnstangengetriebe | Hochgenau für präzise Bewegungen

Ein Trend in der Entwicklung von Zahnstangen sind intelligente Zahnstangengetriebe, ausgestattet mit Sensoren und IoT-Konnektivität. Sie ermöglichen eine fortlaufende Überwachung und Zustandsanalyse, was präventive Wartungsmaßnahmen und eine Optimierung der Betriebsbedingungen in Echtzeit unterstützt. Diese smarten Systeme tragen signifikant zur Effizienzsteigerung und Kostensenkung bei, indem sie Ausfallzeiten reduzieren und die Lebensdauer der Antriebssysteme verlängern.

Die Fokussierung auf Nachhaltigkeit und Energieeffizienz führt ebenfalls zu Neuerungen bei Zahnstangen. Leichtbauweisen und die Verbesserung der tribologischen Eigenschaften, also der Reibungs- und Verschleißcharakteristika, stehen im Mittelpunkt der Entwicklung. 

Zahnstangen Innovationen

Moderne Zahnstangen sind präziser, leistungsfähiger und vielseitiger einsetzbar als je zuvor. Nachfolgend stellen wir Ihnen Neuheiten vor.

Zahnstangen jetzt auch bis zu 2 m Länge

05.09.2023 | Die bewährten Zahnstangen mit 1 m Länge bietet Wittenstein jetzt auch mit 2 m Länge für Linearsysteme an. Vor allen in kurzen Linearachsen vereinfachen sie die Montage. Kombiniert man sie mit dem einfachen, schnellen, ergonomischen und präzisen Montagekonzept "Inira" ergeben sich weitere Vorteile mit der neuen 2-Meter-Version.

Die 2-Meter-Zahnstange hat eine hohe Verzahnungsqualität, die vom Markt in dieser Länge angefragt wurde. Typische Anwendungen sind Hubachsen von Portalrobotern, Plasma- und Wasserstrahlschneidmaschinen, Y-Achsen in Laserschneidmaschinen, Teleskopachsen von kartesischen Robotern, Werkzeugwechsler und 7-Achsen in der Robotik.

Die bereits bewährten 1-Meter-Zahnstangen sind einfach transportierbar, standardisiert in der Bevorratung, montagefreundlich in der Handhabung und bieten höchste Vorschubkräfte. Inira clamping, adjusting und pinning macht die Montage zudem schneller und effizienter. Die 1 m Zahnstangen eignen sich für den Einsatz Bearbeitungszentren für Holz, Kunststoff und Verbundwerkstoff, für spanende Werkzeugmaschinen, Laserschneidmaschinen oder Verfahrachsen von Portalrobotern.

Korrosionsbestaendige thermoplastische Zahnstange fuer Positioniersysteme

06.04.2016 | Die neueste Generation der Ritzel-Zahnstangen-Systeme von Nexen bietet neue Anwendungsmöglichkeiten für Positioniersysteme. Die thermoplastische Zahnstange des Typs „Versa Rack“ ist korrosionsbeständig, langlebig und wartungsarm. Sie hat eine mittlere Genauigkeit und Traglast und stellt eine kostengünstige Alternative zu herkömmlichen Zahnstangen aus Metall dar.

Bei Ritzel-Zahnstangen-Systemen handelt es sich um Linearantriebe, die in vielen linearen Positioniersystemen unentbehrlich sind. Die Produkte der Baureihe Versa Rack eignen sich für Warenentnahme-, Markierungs- und Portalsysteme, Förderanlagen sowie CNC-Router für Holz-, Kunststoff- und Verbundwerkstoffe. Hier fallen große Mengen an Spänen an, welche die Schmierung von Stahl-Zahnstangen beeinträchtigen können.

Versa Rack ist aus einem selbstschmierenden Polymer hergestellt. Die Zahnstange kann bei voller Drehzahl ohne zusätzliche Schmierung betrieben werden und ist somit eine kostengünstige Alternative für Reinräume, die Lebensmitteltechnik und Pharmaindustrie. Sie verträgt Spritzwasser, ist für Außenanwendungen geeignet und kann sogar in salzhaltigem Küstenklima und unter anderen rauen oder schmutzigen Umgebungsbedingungen eingesetzt werden.

Das Zahnspiel der Versa Rack-Zahnstange liegt unter 3,2 µm, die Positionsgenauigkeit beträgt je nach dem gewählten Ritzel ±580 µm. Je nach der gewählten Ritzelgröße sind die thermoplastischen Zahnstangen mit 500 bis 1200 N belastbar. Die Kombination von Value-Ritzel mit thermoplastischer Zahnstange lässt sich mit 480 bis 750 min^-1 oder 2 m/s betreiben.

Zahnstangen für high performance Linearsysteme

04.02.2011 | Dr. Anna-Katharina Wittenstein, Geschäftsführerin, Wittenstein AG Schweiz, Grüsch, gibt auf dem Internationalen Fachpressetag Auskunft über die Aufgabe des Standorts Grüsch der Wittenstein AG. Sie erläutert zudem die Innovation der neuen Ritzel-Zahnstangen-Systeme, deren high performance Zahnstangen hier gefertigt werden.

Zahnstangenklasse für kostenoptimierte Linearantriebssysteme

07.09.2010 | Atlanta Antriebssysteme schließt mit geschliffenen Zahnstangen der Qualität 7 und 8 eine Lücke im Portfolio der Qualitätszahnstangen. Diese sind der weltweit erste Brückenschlag zwischen Ulta-High Precision Class mit Qualität 4 und 5 sowie der Basic Class mit Qualität 9 und 10. Die neuen Qualitätsklassen ermöglichen mit ihrer geschliffenen Verzahnung die Realisierung energieeffizienter Zahnstangentriebe durch Verringerung der Reibungsverluste auch in Genauiggkeitsklassen, in denen dies seither so nicht realisierbar war.

Passend zur vollständigen Servogetriebe-Familie bietet der Hersteller jetzt auch die komplette Zahnstangen-Familie an. Damit ist es möglich, individuelle und exakt auf die jeweilige Anforderung zugeschnittene Zahnstangen-Antriebssysteme vom Zahnradgtriebe über Ritzel / Ritzelwellen bis zur Zahnstange aus einer Hand zum günstigen Preis anzubieten.

Folgende Zahnstangenklassen werden angeboten:

• UHPC = Ultra-High Precision Class: Qualität 4, Qualität 5
• HPC = High Precision Class: Qualität 6, Qualität 7
• PC = Precision Class: Qualität 8
• BC = Basic Class: Qualität 9, Qualität 10
• und die dazu passende Servogetriebe-Familie:
• HT = High-Torque Servoschneckengetriebe: höchstes Drehmoment, < 1 arcmin
• HP = High-Performace Servoschneckengetriebe: sehr hohes Drehmoment, < 2 arcmin
• E = Economy-Servoschneckengetriebe: sehr hohes Drehmoment, < 6 arcmin
• B = Basic-Servoschneckengetriebe: hohes Drehmoment, < 12 arcmin
• BG = Kegelrad-Servogetriebe: höchstes Drehmoment, < 6 arcmin

Häufig gestellte Fragen

Welche Aufgaben haben Zahnstangen in Verbindung mit Zahnräder?

Zahnstangen in Kombination mit Zahnrädern spielen eine entscheidende Rolle in der Umwandlung von Bewegungsformen innerhalb mechanischer Systeme. Diese Konfiguration ermöglicht es, rotierende Bewegungen in lineare Bewegungen zu konvertieren und umgekehrt. Das Zahnrad, oder Ritzel, greift dabei in die Zahnstange ein, wobei die Drehbewegung des Zahnrads in eine geradlinige Bewegung der Zahnstange umgesetzt wird. Diese Art der Kraftübertragung ist besonders wichtig in Anwendungen, wo eine präzise und zuverlässige lineare Bewegung erforderlich ist, wie beispielsweise in der Automatisierungstechnik, bei CNC-Maschinen, in Fahrzeuglenkungen oder auch in Bühnentechniken. Die spezifische Gestaltung von Zahnstange und Zahnrad ermöglicht dabei eine höhe Übertragungseffizienz, Präzision und die Fähigkeit, große Kräfte zu übertragen.

Was ist das Modul bei Zahnstangen?

Das Modul bei Zahnstangen ist ein Maß, das die Größe der Zähne bestimmt, indem es den Teilkreisdurchmesser eines Zahnrads durch die Anzahl seiner Zähne teilt. Diese Maßeinheit, üblicherweise in Millimetern angegeben, ist entscheidend für die Kompatibilität zwischen Zahnrad und Zahnstange, da sie die Zahngröße angibt und somit sicherstellt, dass beide Teile korrekt ineinandergreifen. Der Modul ist eine relative Größe, die nicht direkt gemessen wird. Die Ergebnisse ergeben sich aus Berechnungen über die Geometriedaten der Verzahnung.

Quellenangabe: Dieser Beitrag basiert auf Informationen folgender Unternehmen: Atlanta, Nexen, Wittenstein.

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