Festo Halbdreh-Antriebe

Halbdreh-Antriebe bieten präzise und kontrollierte begrenzte Drehbewegungen in verschiedenen industriellen Anwendungen, typischerweise weniger als 360 Grad. Diese Antriebe werden häufig in Anwendungen eingesetzt, in denen eine vollständige Drehung nicht notwendig oder möglich ist. Sie werden oft in verschiedenen industriellen Anwendungen verwendet, einschließlich Ventilansteuerung, Materialhandling und Automatisierungssystemen. Dieser Artikel verwendet Festos pneumatische Halbdreh-Antriebe als Beispiel, um einen Überblick über diese Gerätetypen zu geben.

Festo bietet zwei Haupttypen von pneumatischen Halbdreh-Antrieben an:

• Flügel-Halbdreh-Antrieb
• Zahnstangen-Halbdreh-Antrieb

Flügel-Halbdreh-Antrieb

Ein Flügel-Halbdreh-Antrieb verwendet einen Flügel (eine flache, klingenähnliche Komponente), der sich in einer Kammer dreht. Der Flügel ist mit einem Rotor verbunden, und wenn Druckluft in die Kammer eingeleitet wird, drückt sie gegen den Flügel, was den Rotor zum Drehen bringt. Festos doppeltwirkende (was bedeutet, dass er sich in zwei Richtungen drehen kann) Halbdreh-Antriebe mit einem Flügel sind moderne, kompakte Geräte, die einen festen Schwenkwinkel bieten, der mithilfe von Zubehör angepasst werden kann. Er ist leichter als andere Halbdreh-Antriebe und verfügt über ein Gehäuse, das gegen Spritzwasser und Staub geschützt ist. Das Design enthält keine metallene feste Anschlagsvorrichtung, was ihn sanfter und leiser macht.

Diese Geräte integrieren Positionssensoren wie den SRBS, der magnetisch und berührungslos erkennt, wenn der Antrieb das Ende seines Drehbereichs erreicht hat. Dieser Sensor verfügt über zwei Schaltpunkte und ermöglicht eine schnelle Installation und zuverlässigen Betrieb über einen einzigen Tastendruck. Die Endpositionen des Schwenkwinkels, die von 0 bis 270 Grad reichen, können mit diesem Knopf leicht eingestellt werden. Der SRBS-Sensor benötigt nur ein Verbindungskabel und bietet aufgrund seines robusten, berührungslosen Erfassungsmechanismus eine lange Lebensdauer. Er bietet eine Wiederholgenauigkeit von ±1 Grad und umfasst programmierbare Schaltausgänge, entweder PNP oder NPN, mit Optionen für normalerweise geöffnete oder normalerweise geschlossene Kontakte.

Spezifikationen

Festo bietet zwei Serien von Flügel-Halbdreh-Antrieben an:

• DRVS
• DSM

Der DSM-Antrieb bietet größere Größen und ermöglicht auch höhere radiale Kräfte von der Last. Der Hauptunterschied zwischen den beiden Serien besteht jedoch darin, dass der DSM-Schwenkwinkel stufenlos einstellbar ist und der DRVS-Schwenkwinkel fest ist. Der DRVS-Schwenkwinkel kann jedoch mithilfe eines Stop-Kit-Zubehörs angepasst werden.

Tabelle 1: DRVS Spezifikationen

Größe		6	8	12	16	25	32	40
Pneumatischer Anschluss		M3		M5			G1/8
Montageart		Weiblich
Schwenkwinkel		90/180		90/180/270
Schmierung		Möglich, aber danach immer erforderlich
Betriebsdruck	bar	3,5 - 8		2,5 - 8		2 - 8
	psi	51 - 116		36 - 116		29 - 116
Materialien
Antriebswelle		Hochlegierter Edelstahl			Verzinkter Stahl
Gehäuse		Eluxiertes Schmiedealuminiumlegierung		Lackiertes Druckgussaluminium
Flügel		Verstärktes PET
Kugellager		Rollenlagerstahl
Wellendichtung		-		PU				NBR
Schrauben		Verzinkter Stahl
Dichtungen		TPE-U(PU)

Tabelle 2: DSM Spezifikationen

Größe	12	16	25	32	40	63
Pneumatischer Anschluss	M5			G1/8		G1/4
Montageart	Weibliches Gewinde
Betriebsdruck (bar)	2 - 10		1,5 bis 10
Materialien
Gehäuse, Flansch	Eluxiertes Aluminium
Welle	Verzinkter Stahl
Drehflügel	Glasfaser-verstärkter Kunststoff
Stoppleiste	Eluxiertes Aluminium
Feste Anschläge	Edelstahl
Schrauben	Verzinkter Stahl
Stoppschrauben	Edelstahl
Abdeckkappe	Glasfaser-verstärkter Kunststoff
Dichtungen	Polyurethan

Zahnstangen-Halbdrehantrieb

Zahnstangen-Halbdrehantriebe arbeiten nach dem Zahnstangen- und Ritzelprinzip und bieten hohe Genauigkeit in Endpositionen sowie eine ausgezeichnete Tragfähigkeit. Sie wandeln eine lineare Bewegung in eine Drehbewegung um, indem ein Zahnrad (das Ritzel) mit dem linearen Zahnstangenstreifen (die Zahnstange) interagiert. Druckluft übt eine lineare Kraft auf die Zahnstange aus, wodurch sie sich geradlinig bewegt. Dies führt dazu, dass das Ritzel um seine Achse rotiert. Diese Antriebe halten eine präzise Ausrichtung entlang der Achse der Flanschwelle ein, minimieren jegliche Abweichung oder Schwankung. Darüber hinaus sind sie in der Lage, große Drehmomente effektiv zu verwalten und zu kontrollieren, die als hohe Massenträgheitsmomente bezeichnet werden. Sie zeichnen sich durch geringes Spiel (ruckartige Bewegungen bei Richtungsänderungen) aus und bieten eine gute dynamische Reaktion. Diese Antriebe sind gemäß den IP65-Standards nach EN 60529 spritzwassergeschützt, verfügen über definierte Schnittstellen und einen Versorgungsanschluss an einem Ende. Es stehen verschiedene Montageoptionen zur Verfügung, die sie ideal für Handhabungsanwendungen machen.

Spezifikationen

Festo bietet eine Serie von Zahnstangen-Halbdrehantrieben, die DRRD-Serie mit Doppelkolben. Die Spezifikationen sind in Tabelle 3 ersichtlich.

Tabelle 3: DRRD Spezifikationen

Größe	8	10	12
Pneumatischer Anschluss	M3		M5
Montageart	Weibliches Gewinde mit Durchgangsbohrung
Schwenkwinkel	180
Schmierung	Zulässig, aber danach immer erforderlich
Betriebsdruck (bar)	3 bis 8
Materialien
Kolben	Kupferbasislegierung
Flanschwelle	Hochlegierter Edelstahl
Gehäuse	Glatte eloxierte Schmiedealuminiumlegierung
Portstopfen	Hochlegierter Edelstahl
Dichtungen	NBR
Kolbendichtung	TPE-U(PU)

Anwendungen

Dieser Abschnitt bietet eine Anleitung zur Auswahl zwischen einem Flügel-Halbdrehantrieb und einem Zahnstangen-Halbdrehantrieb für spezifische Anwendungen.

Präzision und Betriebsglattheit

Flügel-Halbdrehantriebe sind bekannt für ihre sanfte und präzise Rotationsbewegung, wodurch sie ideal für Anwendungen geeignet sind, die feine Kontrolle und minimale Vibration erfordern. Diese Antriebe eignen sich besonders für empfindliche Aufgaben in der Automatisierung, Robotik und Medizintechnik, wo Präzision entscheidend ist.

Zahnstangen-Halbdrehantriebe bieten robuste und zuverlässige Rotationsbewegungen, können jedoch im Vergleich zu Flügelantrieben etwas mehr mechanisches Spiel aufweisen. Sie eignen sich für Anwendungen, bei denen hohe Präzision nicht so entscheidend ist, wie beispielsweise schwere Maschinen und Lenksysteme in der Automobilindustrie.

Drehmoment und Tragfähigkeit

Flügel-Halbdrehantriebe bieten in der Regel ein moderates Drehmoment und eignen sich am besten für Anwendungen mit leichteren Lasten. Sie sind ideal für Verpackungsmaschinen, Etikettiersysteme und leichte Materialhandhabung.

Zahnstangen-Halbdrehantriebe sind in der Lage, höheres Drehmoment zu liefern und schwerere Lasten zu bewältigen. Diese Antriebe sind robuster und widerstandsfähiger unter Hochbelastungsbedingungen, wodurch sie für schwere Maschinen, Kräne, Bagger und andere Anwendungen mit hohem Drehmoment geeignet sind.

Platz- und Installationsbeschränkungen

Flügel-Halbdrehantriebe sind in der Regel kompakter und einfacher in engen Räumen zu installieren. Ihr Design ermöglicht die Integration in enge Bereiche, wodurch sie ideal für Anwendungen mit begrenztem Platzangebot sind, wie z. B. Roboterarme und kompakte Automatisierungssysteme.

Zahnstangen-Halbdrehantriebe benötigen möglicherweise mehr Platz aufgrund des linearen-zu-rotativen Bewegungsumwandlungsmechanismus. Dennoch bieten sie Flexibilität bei der Montage und Konfiguration, wodurch sie für größere Installationen geeignet sind, bei denen der Platz weniger wichtig ist, wie beispielsweise Industriemaschinen und erneuerbare Energiesysteme.

Wartung und Haltbarkeit

Flügel-Halbdrehantriebe haben in der Regel weniger bewegliche Teile, was zu geringeren Wartungsanforderungen und einer längeren Lebensdauer in sauberen Umgebungen führen kann. Sie eignen sich am besten für Umgebungen, in denen der Zugang zur Wartung begrenzt ist, wie beispielsweise medizinische Geräte und Luft- und Raumfahrtanwendungen.

Zahnstangen-Halbdrehantriebe sind für ihre Robustheit und Fähigkeit bekannt, raue Bedingungen standzuhalten. Obwohl sie aufgrund der mechanischen Komponenten möglicherweise mehr Wartung erfordern, sind sie im Allgemeinen in rauen Umgebungen langlebiger. Diese Antriebe sind ideal für den Einsatz im Freien, in der Schwerindustrie und in Umgebungen mit hohem Staub- und Schmutzaufkommen.

Kostenüberlegungen

Flügel-Halbdrehantriebe können kostengünstiger sein für Anwendungen, die ein moderates Drehmoment und Präzision erfordern. Das einfachere Design kann zu niedrigeren Anfangskosten führen, wodurch sie für budgetbewusste Projekte geeignet sind, bei denen hohe Präzision und moderates Drehmoment ausreichen.

Zahnstangen-Halbdrehantriebe können hingegen aufgrund ihres robusten Designs und ihrer höheren Drehmomentkapazitäten höhere Anfangskosten haben. Sie bieten jedoch ein besseres Preis-Leistungs-Verhältnis für Anwendungen, die eine hohe Leistung und Haltbarkeit erfordern. Diese Antriebe sind für Projekte geeignet, bei denen die langfristige Zuverlässigkeit und das hohe Drehmoment die Investition rechtfertigen.

FAQs

Was ist ein Halbdrehantrieb?

Ein Halbdrehantrieb bietet präzise und kontrollierte begrenzte Rotationsbewegungen, typischerweise weniger als 360 Grad, die in verschiedenen industriellen Anwendungen verwendet werden.

Wofür werden Festo Halbdrehantriebe verwendet?

Festo Halbdrehantriebe werden für Ventilbetätigung, Materialhandhabung und Automatisierungssysteme eingesetzt, bei denen eine vollständige Drehung nicht erforderlich ist.

Welche Vorteile bieten Festo Halbdrehantriebe?

Zu den Vorteilen gehören präzise Steuerung, Zuverlässigkeit, kompaktes Design und Eignung für verschiedene industrielle Anwendungen, die begrenzte Rotationsbewegungen erfordern.