Was ist ein Zahnstangenantrieb?
Ein Zahnstangenaktuator ist eine Vorrichtung, die dazu ausgelegt ist, eine lineare Aktivierungsbewegung für einen sekundären Mechanismus unter Verwendung einer Zahnstangengetriebeanordnung zu erzeugen. Diese Art von Zahnradanordnung besteht aus einem schmalen, flachen Streifen, der mit Zahnrädern entlang einer als Zahnstange bekannten Kante geschnitten ist. Ein kreisförmiges Ritzel, das mit entsprechenden Zähnen geschnitten ist, wird dann an der Welle der Kraftquelle angebracht und dient, zusammen mit dem Zahnstangenrad, dazu, es vor und zurück zu bewegen. Zahnstangenantriebe können nur bidirektionale lineare oder geradlinige Bewegungen erzeugen. Sie eignen sich ideal für Anwendungen, bei denen eine Betätigungsbewegung in einer langen, geraden Linie erforderlich ist, z. B. bei Schiebetoren und Türen.
Zahnstangengetriebe gehören zu den am häufigsten verwendeten Getriebetypen, um die Eingangsdrehbewegung eines Motors direkt in eine lineare Ausgangsbewegung umzusetzen. Ein Zahnstangenradsatz besteht aus zwei Teilen - dem auf der Antriebsquelle montierten runden Zahnrad und einem langen, flachen Zahnstangenrad, das am angetriebenen Element befestigt ist. Obwohl sie unterschiedliche Formen aufweisen, weisen sowohl die Zahnstange als auch das Ritzel Zähne mit einer ähnlichen Steigung und Form auf. Die beiden Zahnradelemente sind kämmend ausgerichtet, so dass das Zahnrad beim Drehen des Ritzels die Zahnstange geradlinig mitzieht. Um die Richtung der Ausgangsbewegung zu ändern, wird der Motor einfach umgekehrt.
Dieses Grundprinzip ist die treibende Kraft für den Zahnstangenantrieb, der entweder geschlossene oder offene Zahnstangenanordnungen verwendet, um geradlinige Ausgänge zu erzeugen. Eine der häufigsten Anwendungen für den Rack-Aktuator sind Tür- und Torantriebe, die an Zugangspunkten für Wohn- und Sicherheitsfahrzeuge eingesetzt werden. Diese Antriebe bestehen aus einem stationären, mit einem Ritzel ausgestatteten Motor mit einer langen Zahnstange, die am Tor angebracht ist. Wenn der Motor aktiviert ist, zieht er das Tor auf Rollen oder Rollen entlang einer Schiene, um es zu öffnen und zu schließen.
Der an Toren verwendete Zahnstangenaktuator ist typischerweise ein Beispiel für den offenen Aktuatortyp. Dies bedeutet, dass die gesamte Anordnung für die Elemente offen ist, wobei das Gestell über seine gesamte Länge an der betätigten Sekundärvorrichtung angebracht ist. Antriebstypen mit geschlossener Zahnstange verfügen über einen abgedichteten internen Zahnstangenmechanismus, der typischerweise in einem Zylinder untergebracht ist. Die Zahnstangenkomponente ist mit einem Aktuatorarm verbunden, der wiederum mit dem Gerät verbunden ist, das der Aktuator aktivieren soll. Wenn sich der Motor dreht, bewegt sich die Zahnstange entweder vorwärts oder rückwärts und liefert so die erforderliche Aktivierungsbewegung.
Rack-Aktuatoren können zwar nur lineare Ausgänge erzeugen, haben jedoch den Vorteil, dass sie nur wenige interne Einschränkungen in Bezug auf den Umfang dieser Ausgänge aufweisen. Solange der Motor für die Bewegung des Gewichts des betätigten Geräts ausgelegt ist, ist der einzige begrenzende Faktor dafür, wie weit es bewegt werden kann, der verfügbare Platz. So kann beispielsweise ein relativ kleiner Motor sehr lange Tore öffnen.