Was ist ein mechanischer Aktuator?
Ein mechanischer Aktuator ist eine Vorrichtung, die dazu ausgelegt ist, einen sekundären Mechanismus über eine externe Energiequelle fernzusteuern oder zu bewegen, zu der elektrischer Strom und Hochdrucköl oder -gas gehören können. Die internen Mechanismen zur Umwandlung der Eingangsleistung in eine Arbeitsbewegung unterscheiden sich je nach der beabsichtigten Ausgangsausrichtung und der verwendeten spezifischen Stromquelle. Dazu gehören Getriebezüge, Hydraulikkolben und Gewindespindeln. Die Ausrichtung der Ausgabebewegung ist entweder linear oder rotierend und wird durch die Besonderheiten des sekundären oder betätigten Mechanismus vorgegeben. Der mechanische Aktuator ist im Allgemeinen leistungsstärker als elektromagnetische Typen und in der Regel die bevorzugte Wahl für Anwendungen mit hohem Drehmoment, z. B. für Teile von Industrie- und Erdbewegungsmaschinen.
Das Erfordernis, Systemkomponenten automatisch oder aus der Ferne zu betätigen, ist in einer Vielzahl von Branchen, wie z. B. im verarbeitenden Gewerbe, in der Landwirtschaft und im Bergbau, unumgänglich. Installationen, die sich über große Entfernungen erstrecken, umfassen in der Regel viele Systemkomponenten, die sich weit entfernt von den Standorten der Mitarbeiter befinden. Branchen, die mit giftigen, ätzenden oder explosiven Stoffen umgehen, umfassen häufig Komponenten, die sich in Bereichen befinden, die für das Personal ein inakzeptables Risiko darstellen. Viele Branchen verfügen über eine große Anzahl von Komponenten, die ständig angepasst werden müssen. All diese und viele andere Szenarien erfordern unter anderem die Fernsteuerung oder automatisierte Steuerung der Komponenten, die durch den mechanischen Aktuator ermöglicht wird.
Der mechanische Aktuator ist einfach ein Gerät, das eine fernsteuerbare Energiequelle aufnimmt und diese in eine Arbeitsbewegung mit einer für die erforderliche Betätigung geeigneten Kraft, Richtung und Reichweite umsetzt. Die häufigsten Stromquellen sind elektrischer Strom, Hydraulik und Pneumatik. Die Aktuatorstromquelle kann manuell durch ein automatisiertes System aktiviert oder ein- oder ausgeschaltet werden. Da viele mechanische Aktuatoren völlig unabhängig von Bedienereingriffen arbeiten, umfassen die meisten verschiedene Sicherheitsmechanismen zum Schutz vor Überlastung und damit verbundenen Schäden an Aktuatoren oder Systemen.
Verschiedene interne Mechanismen werden verwendet, um die Stromquelleneingabe in eine Arbeitsausgabe umzuwandeln. Bei elektrisch angetriebenen Antrieben gehören dazu Getriebezüge, Gewindespindeln sowie Ketten- oder Riemenantriebe. Hydraulische oder pneumatische mechanische Stellgliedvarianten weisen typischerweise unverlierbare Kolben- oder Flügelmechanismen auf, die ihre Betätigungsbewegung bereitstellen. Diese Aktuatoren sind in der Regel leistungsstärker und werden häufig bei Mechanismen mit hohen Drehmomentanforderungen eingesetzt. Hydraulische oder pneumatische Drehantriebe sind in ihrem Bewegungsbereich ebenfalls begrenzt und erzeugen normalerweise nur eine einzige vollständige Umdrehung oder weniger. Dies macht sie ideal für die Betätigung großer Ventile mit einer Vierteldrehung.