Elektrohydraulischer Aktuator: Kraft und Stoßfestigkeit in kompakter Form

• Systeme mit Hydraulikzylinder erfordern einen komplexen Aufbau aus Schläuchen, Pumpen, Ventilen und Ausgleichsbehältern.
• Die H-Track Aktuatoren von Thomson Warner Linear lösen dieses Problem
• Der elektrohydraulische Aktuator kommt dabei ohne den aufwändigen Aufbau von Hydraulikzylindern aus, ohne an Verstellkraft einzubüßen.

Thomson Industries, Inc., Hersteller linearer Antriebslösungen, hat einen elektrohydraulischen Aktuator mit der Verstellkraft von Hydraulikzylindern eingeführt, der jedoch ohne deren komplexe Infrastruktur und aufwändiges Handling des Druckmediums auskommt. Trotz ihrer kompakten Bauform bewegen Aktuatoren der Modellreihe H-Track von Thomson Warner Linear Lasten bis zu 21’350 Newton. Damit eignen sie sich ideal für Anwendungen mit begrenztem Platzangebot, die auf eine hohe Verstellkraft und Stoßfestigkeit angewiesen sind. Hierzu zählen beispielsweise die Betätigung eines Schneepflugschilds, Pflüge und Sprühbalken in der Landwirtschaft, Mähwerkheber oder die Kippmulden kleinerer Nutzfahrzeuge.

 „Die Spezifizierung von Komponenten, die eine hohe Kraft im kompakten Format liefern, ist jetzt möglich, wobei die Vorteile eines elektrisch angetriebenen Aktuators weiterhin genutzt werden können“, erklärt Anders Karlsson, Produktspezialist für Linearaktuatoren bei Thomson. „Unser einzigartiges Konzept aus Ausgleichsbehälter und Pumpenkonfiguration ergibt ein Hydrauliksystem in Miniaturformat – untergebracht in einem Paket, das sogar noch kleiner ist als ein elektromechanisches System mit Kugelgewindetrieb. Das Ergebnis ist ein extrem kompakter elektrohydraulischer Aktuator, der für hohe Lasten ausgelegt ist und selbst hohen Stoßbelastungen widersteht, weil die fluid-gestützte Aktorik durch Dämpfung die Bauteile des Aktuators schützt.“

Hohe Kraftdichte und Stoßfestigkeit

Systeme mit Hydraulikzylinder erfordern einen komplexen Aufbau aus Schläuchen, Pumpen, Ventilen und Ausgleichsbehältern. Diese Infrastruktur ist von der Installation über die Nutzung bis zur Wartung in der Regel recht kostenintensiv, während das Fluid selbst ein sorgsames Handling erfordert.

Die H-Track Aktuatoren von Thomson Warner Linear lösen dieses Problem mittels einer miniaturisierten Hydraulikpumpe, die von einem Gleichstrommotor angetrieben wird. Pumpe, Zylinder und Ausgleichsbehälter bilden eine autarke Einheit, die in einem kompakten Gehäuse etwa von der Größe eines Kugelgewindetrieb-Aktuators Platz findet. Dieser Hybridaktuator verfügt über eine Nennkraft von 21 kN und erreicht Verfahrgeschwindigkeiten von knapp 100 mm pro Sekunde. Die Anwender können sogar zwischen unterschiedlichen Pumpen- und Motorversionen wählen, um ihr System auf eine höhere Tragzahl oder Geschwindigkeit zu optimieren, als dies normalerweise mit Kugelgewindetrieben möglich wäre.

Die Nutzung von Hydraulikkraft zur Erzeugung einer linearen Bewegung bietet darüber hinaus als Nebeneffekt eine wirksame Dämpfung. Somit hält ein solches System Stoßlasten stand, die andernfalls die Kugelgewindespindel oder Kolbenstange verbiegen würde – insbesondere, wenn die Stoßlast bei ausgefahrenem Aktuator auftritt.

Flexible Konfiguration mit mehreren Pumpen- und Zylindergrößen

Die Möglichkeit, mehrere Pumpen- und Zylindergrößen zu konfigurieren, erlaubt es Thomson, Varianten des H-Track mit individuellen Geschwindigkeiten und Tragzahlen zu produzieren. Die einzigartige Architektur aus Pumpe und Ausgleichsbehälter minimiert zudem die Anzahl der Komponenten und optimiert zugleich die Volumen/Druck-Differenz. Ein patentiertes Doppeltank-Wechselventil mit Gegendruckausgleich erhöht zusätzlich den Wirkungsgrad. Weitere Besonderheiten des H-Track sind:

• Bohrungs- und Kolbenstangen-Kombinationen für vielfältige Anbaukonfigurationen.
• Hublängen bis 406 mm mit Vollmaterial-Kolbenstangen für hohe Knicklast-Festigkeit.
• Kürzere Einbaulänge als bei herkömmlichen elektromechanischen Aktuatoren.
• Kein vibrationsbedingtes Wandern oder hydraulisches Selbstblockieren.
• Drosselkreise an einer oder beiden Seiten des Aktuators verhindern ein Vorauseilen der Last.
• Ein Schutzrohr-Ausgleichsbehälter, der das Fluid kühlt.
• Eine bewegliche Klappe auf dem belüfteten, verschlossenen Ausgleichsbehälter erlaubt den Aktuator- und Pumpenbetrieb in jeder Ausrichtung ohne Einschließungen oder Kavitation.

Aktuator lässt sich vielseitig einsetzen

Der H-Track Aktuator von Thomson Warner Linear ist die ideale Lösung für Anwendungen mit beengtem Einbauraum, bei denen normalerweise ein Gewindetrieb zum Einsatz käme, die jedoch von einer höheren Verstellkraft, Geschwindigkeit oder Stoßfestigkeit profitieren würden. Dasselbe gilt für Anwendungen, für die Hydraulikzylinder die übliche Wahl wären, bei denen aber die externe Infrastruktur aus Pumpe und Schläuchen zu viel Platz einnehmen oder einen zu großen Wartungsaufwand bedeuten würde. Im Folgenden einige typische H-Track-Anwendungen:

• Schneepflug – kein Verbiegen der Kugelgewindespindel, Kolbenstange oder Getriebebauteile, wenn das Pflugschild z.B. auf ein verstecktes Betonhindernis prallt, während der Aktuator ganz ausgefahren ist.
• Ackerpflug-Tiefensteuerung – Ansteuerung der Pflugschar-Eindringtiefe für eine optimale Saatausbringung automatischer Sämaschinen.
• Transport großer Feldspritzen – Überlastschutz an Aktuatoren, mit denen das Spritzgestänge großer Sprühbalken zum Transport eingeklappt wird.
• Mähwerkheber – verbesserte Betätigung immer größerer Mähwerke.

Elektrohydraulische Aktuatoren werden darüber hinaus in einer Vielzahl weiterer Anwendungen genutzt. Hierzu gehören die Bereiche Rasenpflege, Garten- und Landschaftsbau, Lukenheber im Schiffsbau, industrielle Palettenaufzüge, Heckklappenverriegelungen und Muldenkippvorrichtungen an Nutzfahrzeugen sowie Arbeitsgerät-Schnellwechsler an Baumaschinen.

Elektrohydraulischer Aktuator auch für schwierige Bedingungen geeignet

Zusätzlich zu ihrer hohen Verstellkraft und Widerstandsfähigkeit eignen sich die elektrohydraulischen H-Track Aktuatoren für den Einsatz unter erschwerten Bedingungen. Gegen das Austreten des Hydraulikfluids sind sie hermetisch abgedichtet. Außerdem erfüllen sie die Schutzarten IP67 und IP69K für statische Lasten, IP65 für dynamische Lasten und sind auf 500 Stunden Salzsprühnebelfestigkeit getestet. Nicht zuletzt haben diese Modelle einen breiten Betriebstemperatur-Bereich von –40 °C bis +82 °C.

Die H-Track Aktuatoren von Thomson Warner Linear sind ab sofort in Hublängen von bis zu 406 mm erhältlich.

Weitere Informationen enthält die Website: https://www.thomsonlinear.com/de/produkte/linear-aktuatoren-zylinder/h-track 

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