Mechanische Koppelgetriebe zur Drehzahlregelung
Einfach und präzise
Einseitige Antriebe
1,36 Nm – 22,6 Nm
Reversible Antriebe
1,36 Nm – 2,8 Nm
Sämaschinenantrieb
Bis zu 22,6 Nm
Was versteht man unter einem einstellbaren Antrieb und wie funktioniert dieser?
Unter einem Zero-Max Einstellbaren Antrieb versteht man ein mechanisches Getriebe das die Möglichkeit bietet eine Eingangsgeschwindigkeit bis zu 2000 min-1 unter einem Übersetzungsverhältnis von 4 : 1 stufenlos zu reduzieren. Im deutschen Sprachgebrauch wird diese Getriebeausführung oftmals auch als Koppel-, Regel- oder Ölbadgetriebe bezeichnet. Die Drehzahleinstellung erfolgt mittels eines Hebels, oder weiterer optionaler Steuerungsausführungen wie Handrad- oder Feineinstellungsmöglichkeiten. Zero-Max einstellbare Antriebe lassen sich in Einseitige und Reversible Antriebe unterscheiden. Einseitige Antriebe besitzen eine definierte und bevorzugte Antriebs- und Abtriebs-Wellendrehrichtung. Reversible Antriebe besitzen eine definierte Antriebswellendrehrichtung und bieten die Möglichkeit die Drehrichtung der Abtriebswelle zu ändern. Die Abtriebswelle der reversiblen Antriebe kann im Uhrzeiger (CW), im Gegenuhrzeiger (CCW) und in der Neutralstellung betrieben werden. Alle Zero-Max Standard Antriebe sind mit einer Handhebelsteuerung ausgestattet.
Funktionsprinzip:
Das allgemeine Funktionsprinzip der einstellbaren Antriebe lässt sich auf die Position der vier einzelnen Einwegkupplungen im Inneren des Gehäuses zurückführen. Anhand der Handhebelverstellung ändert sich die Position und der Abstand der einzelnen Komponenten zueinander. Die Hubanzahl pro Kupplung und Minute wird durch die Antriebsdrehzahl vorgegeben. Jede Kupplung wird bei einer Eingangswellendrehung jeweils vorwärts- und rückwärts bewegt, daraus ergeben sich die entsprechenden Hub- und Impulsbewegungen der internen Kupplungen pro Minute auf der Ausgangswelle (Abtrieb). Für den Fall dass alle vier Kupplungen bei einer Eingangsdrehzahl von 1800 U/min arbeiten, wird die Abtriebswelle 7200 Mal pro Minute (1800 x 4) oder 120 Mal in der Sekunde (7200 : 60) betätigt. Wird die Antriebsdrehzahl auf 900 U/min reduziert wird die Welle noch 3600-mal pro Minute angetrieben und die Abtriebs-Drehzahl halbiert sich.
In der schematischen Darstellung mit Welle (A), Exzenter (B) und Pleuel (C) wird die Drehbewegung in eine Linearbewegung umgewandelt. Für die Nullstellung schwenkt der Hauptgelenkarm (D) zu den Positionen (H) und (J) ohne die Kupplungen zu bewegen. Bei abweichenden Einstellungen zur Nullstellung übertragen die Kupplungen (E) die Linearbewegung in die vorgesehene Drehbewegung und bewegen die Abtriebswelle (F). Das Steuergelenk (G) schwingt durch den Kreisbogen (K) insofern der Steuerhebel bewegt wird.
An jedem beliebigem Kreisbogenpunkt (K) ergibt sich eine andere Abtriebs-Drehzahl, da sich die Schwenkrichtung der Pleuelstange von der senkrechten Position (Abbildung 1: Null-Drehzahl-Position) zur waagerechten Position (Abbildung 2: Höchstdrehzahl-Position) ändert, wodurch sich die Länge der Hübe verändert, die die Hauptsteuergelenke an die Überholkupplungen abgeben.
Welche Vorteile bietet ein einstellbarer Antrieb?
Ein einstellbarer Antrieb bietet eine Vielzahl von Vorteilen und Möglichkeiten, die sich über die Jahrzehnte herauskristallisiert haben. Seit Dekaden ändern sich die Voraussetzungen und Anwendungsanforderungen stetig entsprechende der Marktanforderungen weiter. Entsprechend der kontinuierlichen steigenden Marktanforderungen konnten weitreichende Produktverbesserungen zum Erfolg der einstellbaren Antriebe beitragen. Somit stellen die folgenden Produkteigenschaften einen fundamentalen Bestandteil des Erfolges dar:
- Robustes Produktdesign mit präziser, stufenloser Drehzahlregulierung
- Fünf Baugrößen im Drehmomentbereich von 1,36 Nm bis 22,6 Nm verfügbar
- Übersetzungsverhältnis 4 : 1
- Eingangsgeschwindigkeit bis max. 2000 min-1 möglich
- Abtriebsdrehzahl von 0-400 min-1
- Wellenanordnung frei wählbar
- Lange Lebensdauererwartung
- Ideale Eignung für Tänzersteuerungsanwendungen
- Kompakte Bauweise
- Leichte Handhabung und Installation
- Konstantes Drehmoment über gesamten Drehzahlbereich
- Werkseitige Schmierung
- Gedichtetes Gehäuse
- Einsatz unter schwierigen Umgebungsbedingungen
- Multiple Einbaulagen
- Vielseitige Anpassungsoptionen (Welle, Hebel und Motor)
In welchen Anwendungsbereichen finden sich Zero-Max einstellbare Antriebe?
Einstellbare Antriebe können als Haupt- oder Sekundärantrieb vorgesehen werden und bieten die Möglichkeit verschiedene Steuerungsoptionen und Wellenanordnungen zu konfigurieren. Häufige Anwendungen oder Einsatzbereiche sind u. a.:
- Textilmaschinen (Webstühle, Industrienähmaschinen, Flechtmaschinen)
- Lebensmittelverarbeitung (Hamburgerpressen)
- Landwirtschaftliche Maschinen (Sämaschschinen-Antriebe, Getreidetrockner, Saatgutausrüstung, Rührwerke)
- Druckmaschinen (Hochgeschwindigkeits-Kleinformatquerschneider zum Stapeln fertiger Bögen, Farbpumpen für die Druckindustrie)
- Maschinenbau (Anwendungen zur Zugkraftregelung, Dosiergeräte)
- Verpackungsmaschinen (Förderbänder, Drehtische zur Befüllung)
Was ist die maximale Ausgangsdrehzahl bzw. der Ausgangsdrehzahlbereich?
Generell besteht bei allen Zero-Max einstellbaren Antrieben die Möglichkeit den Ausgangs- bzw. Abtriebs-Drehzahlbereich von 0 bis 1/4 der Eingangs- bzw. Antriebsdrehzahl stufenlos einzustellen. Man spricht auch von einem Verhältnis von 4 : 1 zwischen Antriebs- bzw. Abtriebs-Geschwindigkeit, oder umgekehrt von 0,25 : 1 zwischen Abtriebs-Geschwindigkeit zu Antriebsgeschwindigkeit.
Mit welche Produktlebensdauer kann ich von meinem Zero-Max Drive rechnen?
Grundvoraussetzung für die Abgabe einer Lebensdauererwartung ist die entsprechende korrekte Dimensionierung und Auslegung für den vorliegenden Anwendungsfall. Bei korrekter Produktauslegung erreichen Zero-Max Antriebe einer durchschnittlichen Lebensdauer von 15.000 bis 20.000 Stunden. Wichtige Faktoren, die bei der Auslegung des einstellbaren Antriebes und bei der zu erwartende Lebensdauer zu berücksichtigen sind, sind u. a.:
- Betriebsfaktor
- Start-Stopp-Verhalten (Abtrieb / Antrieb)
Langsames und angepasstes Beschleunigen verlängert die Produktlebensdauer maßgeblich. - Stoßbelastungen und/oder Überlastsituationen
Belastungen durch Überlastsituationen oder Stoßbelastungen sind zu vermeiden und führen zu einer Reduzierung der Lebensdauererwartung.
⇒ Empfehlung: Einplanung eines Überlastschutzes am Abtrieb des Zero-Max Antriebes
Besteht die Möglichkeit die Abtriebs-Drehrichtung bei einem Zero-Max Drive zu ändern?
Generell ist das Funktionsprinzip bei allen Zero-Max Standard-Antrieben gleich aufgebaut, die Eingangswellendrehung wird durch Einwegkupplungen realisiert und kann nicht geändert werden. Der Abtriebswellen-Drehmoment bleibt über den gesamten Drehzahlbereich immer konstant. Bei Änderung der Antriebswellendrehrichtung ändert sich demnach nicht die Abtriebswellen-Drehrichtung.
Für eine mögliche Drehrichtungsänderung bietet Zero-Max zwei Modelle (Serie E & JK) mit reversiblem Abtrieb an. Beide reversiblen Serien verfügen über eine spezielle Kupplung mit einem spezifischen Schaltmechanismus der eine Drehrichtungsumkehr ermöglicht.
Spielt die Drehrichtung der Antriebs- bzw. Eingangswelle eine Rolle?
Die Wahl der bevorzugten Antriebswellendrehrichtung spielt eine entscheidende Rolle zur Sicherstellung der maximalen Lebensdauererwartung. Der Betrieb entgegen der Drehrichtungsvorauswahl ist möglich, kann aber dazu führen, dass bei erhöhten Ausgangswellendrehzahlen es zu Vibrationen, übermäßiger Geräuschentwicklung und eine Lebensdauerreduzierung kommen kann.
Eine Übersicht über sämtliche Drehrichtungsempfehlungen finden Sie im entsprechenden Datenblatt.
Ist eine Wärmeentwicklung bei der Inbetriebnahme normal und kann ich ein Zero-Max Antrieb reparieren?
Gelegentlich kann es bei der Inbetriebnahme eines einstellbaren Antriebes zu einer Wärmeentwicklung kommen, dies kann insbesondere bei der Erstinstallation vorkommen und ist nicht außergewöhnlich. Nach Beendigung der Einlaufphase mindert sich die Wärmeentwicklung bzw. ein weiterer Temperaturanstieg ist nicht zu erwarten. Alle Zero-Max Antriebe werden eingehend vor der Auslieferung auf Leckagen und Fehler im Prüffeld getestet. Für weitere Informationen kann die entsprechende Bedienungsanleitung weiterhelfen. Zero-Max rät generell von eigenständigen Reparaturmaßnahmen und Instandsetzungsversuchen ab, bitte kontaktieren Sie im Zweifelsfall den entsprechenden Handelspartner, oder wenden Sie sich direkt an Zero-Max.
Wie erfolgt die Schmierung eines einstellbaren Antriebes?
Alle werksseitig ausgelieferten Standard-Antriebe werden lebensdauergeschmiert ausgeliefert. Das versiegelte Gehäuse gewährleistet durch einen optimal vorbereiteten Ölstand für sämtliche Einbaulagen, eine Schmierung für Lebensdauereinsatz. Sollte es im Einsatzzeitraum zu Leckage-Situationen kommen, empfiehlt es sich das zuzuführende Öl nicht höher als zur Mittelachse der höchstliegenden Welle aufzufüllen. Sollte mehr als die empfohlene Ölmenge eingefüllt werden kann es zu Überdrucksituationen kommen, daraus resultierend können die Geräteleistung und die Wellendichtungen beeinträchtigt werden. Entsprechende Empfehlungen können der Bedienungsanleitung entnommen werden.
Gibt es eine empfohlene Einbaulage?
Generell gibt es keine vorgeschrieben oder zwingend erforderliche Einbauposition. Gewöhnlich werden einstellbare Antriebe auf einer waagrechten bzw. horizontalen Einbauorientierung mit den vorgesehenen Montagefüßen befestigt. Alternativ sind weitere Montageanordnungen möglich, um den Antrieb zu befestigen, Wandmontagen in vertikaler Einbausituation oder kopfüber hängend stellen kein Problem dar.
Welche Anpassungsmöglichkeiten lassen sich realisieren?
Baugrößenübergreifend besteht eine endlose Anzahl von möglichen Anpassungen und Modifikationen für Zero-Max einstellbare Antriebe. Die häufigsten Anpassungen oder individuellen Spezifikationen sind:
- Alternative Hebelausführungen
- Individuelle Position des Steuerelements
- Hebelarmverlängerungen
- Kundenspezifische Hebelanpassungen (Bohrungen, Gewinde, Verzahnungen usw.)
- Pulsierende Abtriebs-Rotation (Nähmaschinen – Puller-Rad)
- Ein-Takt und Zwei-Takt-Ausführung (entspricht ein- bzw. zwei Abtriebs-Impulsen pro Eingangswellendrehung)
Wie viele der einstellbaren Antriebe wurden bisher weltweit vertrieben?
Voller Stolz kann Zero-Max behaupten, dass inzwischen mehr als 1.000.000 einstellbare Antriebe weltweit im Einsatz sind, welche für eine kostengünstige und robuste Produktqualität bei höchster Qualität stehen.
Wie wird die korrekte Wellendrehrichtung bestimmt?
Zur korrekten Wahl der Abtriebswellen-Drehrichtung ist es wichtig die Antriebswellen-Drehrichtung als feste Ausgangsgröße zu definieren. Ausgehend von der vorgegebenen Eingangswellendrehrichtung wird die Abtriebswellen-Drehrichtung bestimmt. Die Bestimmung der Ausgangswellendrehrichtung findet unter der Voraussetzung statt, dass der Blick aufs Wellenende entscheidend ist zur korrekten Produktkonfiguration.
So ergeben sich bei einer Auswahl eines konfigurierten Antriebs mit einem Abtriebs-Drehmoment von 2,25 Nm und einer bevorzugten Wellendrehrichtung im Uhrzeigersinn (CW) zwei mögliche Ausführungen. So kann das Antriebsmodell JK2 und JK42 ausgewählt werden, eine weitere Eingrenzung erfolgt über die Abtriebswellen-Position.
Befindet sich die Abtriebswelle gegenüber der der Antriebswelle fällt die Wahl auf die JK2-Serie. Für eine Positionierung angrenzend zur Eingangswelle entspricht die Wahl einer JK42-Serie.
Generell ergeben sich bei den folgenden Codierungen die entsprechenden Abtriebswellen-Drehrichtungen:
Code 1: entspricht der Abtriebswellen-Drehrichtung im Gegenuhrzeigersinn (CCW)
Code 2: entspricht der Abtriebswellen-Drehrichtung im Uhrzeigersinn (CW)
Code 3: entspricht einer reversiblen Drehrichtung (nur für die E-Serien und JK-Serien verfügbar)
Weiter können noch optionale Steuerungsmöglichkeiten, zusätzliche Getriebeübersetzungen und integrierte Elektromotoren definiert und konfiguriert werden.
Die entsprechenden Informationen können den Datenblättern entnommen werden.
Gibt es Optionen für den Anschluss an kundenseitige Motoren?
Für die Baureihen Y, QX, ZX besteht die Möglichkeit C-Adapter zu integrieren.
Für die Modelle E & JK besteht die Option einer zusätzlichen Winkelgetriebeübersetzung und ein integrierter Elektromotor.
Weitere technische Daten sind dem Datenblatt zu entnehmen.
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