Suche richtigen Antrieb für Linearachse

[firewood2013]

Hallo,

ich möchte ein Gewicht von 5 kg per Linearachse senkrecht heben und senken. Dabei soll die Wegstrecke von 20 cm in 2-3 Sekunden überwunden werden.

Welchen Antrieb brauche ich hier, wenn keine besondere Genauigkeit (Überfahren von Start- oder Stoppunkt) benötigt wird?

Antrieb über Schrittmotor und Trapezspindel? Pneumatikzylinder? Elektrozylinder?

[Slowly]

Moin !
schau mal bei Ebay unter Linearantrieb nach Dort finden sich einige Linearantriebe für Betten.
Die sind zwar etwas langsam, aber mit etwas mechanischem Geschick könntest Du eine Übersetzung einbauen um die gewünschte Geschwindigkeit zu erreichen.

[i_make_it]

Eigentlich kannst du Dir die Frage mit etwas nachdenken selbst beantworten.
Der Antrieb muß Hubarbeit verrichten:
http://www.maschinenbau-wissen.de/skript3/mechanik/kinetik/298-hubarbeit
das wären dann grob 10 J = 10Nm.

Wenn die Hälfte der Strecke beschleunigt wird und dann wieder gebremst wird,
wäre die Beschleunigung 0,2m/s².
http://www.frustfrei-lernen.de/mechanik/gleichmaessig-beschleunigte-bewegung-physik.html

Bei einem Pneumatikzylinder muß dieser etwa 50N aufbringen.
Jetzt muß erst mal der Druck den der Kompresser bereitstellt bekannt sein.
Ich gehe erst mal von 8 Bar aus (Baumarktkompressor).
https://www.festo.com/net/SupportPortal/Files/40313/Druck-Kraft-Tabelle_2011_de.pdf

Da ist man dann bei einem 10mm Zylinder.

Rechnerisch kommt man auf eine kleinere Fläche
http://www.sengpielaudio.com/UmrechDruc.htm
Aber es geht ja um real existierende Zylinder.
Der Zylinder bräuchte bei 20 cm Hub nicht viel Luft.

Die Rechnung ist vereinfacht, und würde so für eine Hydraulik funktionieren.
Luft ist komprimierbar und hat da noch ein paar Überraschungen.
Dann haben Zylinder oft noch eine Endlagendämpfung, die man nur in bestimmten Grenzen einstellen kann.
Der Zylinder müsste also größer sein.
Aber vom Prinzip sieht man daß das gehen würde.
Man fängt sich mit dem Zylinder halt noch Schläuche, ein Ventil, eine Wartungseinheit und einen Kompressor mit ein.
Also eine Menge Zeug.
Und Pressluft ist vom Wirkungsgrad her eine der teuersten Energien überhaupt.

Elektrozylinder:
Nettes Kunstwort für ein fertig gekapselten Spindeltrieb mit Motor und Führung.
Da muß man einfach schauen was es am Markt gibt.
http://www.directindustry.de/prod/rk-rose-krieger-gmbh/product-11638-1466109.html
Da steht bis 1000mm/s.
Geht also auch, dürfte halt entsprechend was kosten.

Stepper mit Trapezspindel wird vom Prinzip auch möglich sein.
Konkret kommt es halt auf die Spindel an.
Denn deren Steigung bestimmt Drehmoment und Drehzahl die der Motor haben muß.

Ich habe hier einen DC Motor mit einer zweigängigen Trapezgewindespindel, von einem Storageteck Bandwechselroboter. Der hat etwa 20cm Hub. der macht mit Greifen oder Loslassen des Tapes, einen Vorgang in unter 1 Sekunde. Die bewegte Masse von Greifer und Band liegen allerdings deutlich unter 5kg. Aber das geht durchaus auch mit 5kg.

Also pauschal kann man Dir antworten alles 3 geht, kommt aber auf die konkrete Konstruktion deiner Hubvorrichtung an.
Und was Du ausgeben willst bzw. was Du, wie präzise selbst herstellen kannst.

Was auch noch geht wären Zahnriemen Triebe und Kettentriebe.
Selbst ein Kurbeltrieb würde prinzipiell gehen.

Kurbeltrieb und Zylinder, bauen halt prinzipbedingt, mindestens doppelt so hoch wie der Hub.
Zahnriemen und Kettentriebe bauen mindestens um einmal Riemen-/Zahnraddurchmesser höher als der Hub.
Spindeltriebe um die Höhe der Spindelmutter und Spindellager plus Kraftübertragung vom Motor (Zahnrad etc.)
Das gilt wiederum nur wenn die Antriebe paralell zur Bewegungsachse stehen.
Bei einem Scheerenhubtisch z.B. wird der Antrieb oft rechtwinkelig zur Bewegungsrichtung eingebaut, da wirkt sich das dann kaum noch aus.

Es kommt halt auf die Randbedingungen an, die hier noch unbekannt sind.

[H.A.R.R.Y.]

Eine alternative Idee könnte noch ein Getriebemotor mit Seilzug sein?

Grüße
H.A.R.R.Y.

[firewood2013]

Danke für die Tipps.

Ich werde wahrscheinlich eine Linearachse mit Zahnriemen oder Kettenantrieb benutzen. Leider finde ich im Netz keinen Shop, der sowas anbietet. Ebay möchte ich vermeiden, da ich später evtl. Ersatzteile benötige.
Gibts da einen Onlineshop?