Antriebstechnik (7 Produkte | 7 Varianten | 7 Angebote)

Antriebstechnik – so bringst Du alles zum Laufen

Die Antriebstechnik – leitet sich von dem Begriff Antrieb ab – ist eine technische Disziplin und beschäftigt sich mit technischen Modellen zur Herstellung von Bewegung durch Kraftübertragung. Als Antrieb wird in der Technik eine funktionale Einheit bezeichnet, die mithilfe der Energieumformung eine Maschine antreibt. Egal, welche Energie umgewandelt wird, sie wird immer in mechanische umgeformt, die dann die jeweilige Maschine antreibt. Antriebssysteme sind die treibenden Kräfte in der Realisierung von industriellen Prozessen. Meistens wird ein Motor mit einem potenziell notwendigen Getriebe gebraucht. Das Getriebe, wenn vorhanden, tritt als Drehmomentwandler auf. Als Nutzen der Antriebseinheit liegt der sogenannte Abtrieb vor. Eine Kupplung dient dabei häufig als Begrenzung zwischen Antriebs- und Abtriebsseite bzw. Kraft- (Motor, der Antrieb) und Arbeitsmaschine (Abtrieb), d. h. Kraftmaschinen treiben Arbeitsmaschinen wie Pumpen, Gebläse, Verdichter, Werkzeuge oder Fahrzeuge an. Die Antriebsarten können nach verschiedenen Gesichtspunkten unterteilt werden:

  • nach der primären Energiequelle: Wind-, Verbrennungskraft, Solar-, Manueller-, Atomenergieantrieb etc.
  • nach dem Ausführungsprinzip: Turbinen-, Hydraulik-, Segelantrieb etc.
  • nach dem Bauteil am Ende der Umsetzungskette: Riemen-, Propeller-, Zahnradantrieb etc.
  • nach dem Ziel des Antriebs: Leistungsübertragung, z. B. Antrieb eines Generators oder Ortsveränderung, z. B. Fördergut-, Fahrzeugantriebe etc.
  • nach der Art der Bewegung: Linearantrieb, Rotation, Schwingung

Des Weiteren kann folgende Einteilung vorgenommen werden: Der manuelle Antrieb, auch Muskelkraftantrieb genannt, bewegt Werkzeuge, Maschine, Fahrzeuge etc. mittels Händen bzw. Füßen eines Menschen oder mithilfe eines Tiers. Beim mechanischen Antrieb werden Spannvorrichtungen und Entspann-Mechanismen vorgenommen. Unter fluidtechnische Antriebe fallen alle Verfahren, die Energie durch die Strömung von Gasen oder Flüssigkeiten übertragen. Dazu gehören der pneumatische (Druckluft), hydraulische (Flüssigkeiten) und der Düsenstrahl- (Rückstoßantrieb) sowie Turbinenantrieb. Bei den hydraulischen und pneumatischen Systemen wird zur Energiegewinnung primär eine Drehmoment-getriebene-Pumpe, benötigt. Antriebe, die nach dem Verdrängungsprinzip arbeiten, sind der Verbrennungskraftmaschinen- und Dampfkraftmaschinenantrieb. Der wohl heutzutage am häufigsten vorkommende Antrieb ist der elektrische und der dazugehörige elektromechanische Antrieb.

Elektrische Maschinen – Energiewandler

Zu den elektrischen Maschinen, auch elektromagnetische Energiewandler genannt, zählen Motoren, Generatoren oder Transformatoren. Motoren (Kraftmaschinen) wandeln elektrische Energie – oder auch thermische, chemische, hydraulische und pneumatische – in mechanische Energie um, indem sie dem Stromnetz elektrische Energie entziehen und an ihrer Welle (Rotation) als mechanische Energie, das Drehmoment, darbieten. Diese wird dann zur Fortbewegung oder zum Betreiben der Maschine verwendet. Neben den Elektromotoren werden vor allem auch Verbrennungsmotoren zum Antreiben benutzt. Generatoren arbeiten umgekehrt zu den Motoren. Sie müssen angetrieben werden, da sie mechanische Energie aufnehmen, beispielsweise durch einen Dieselmotor oder eine Dampf-, Wind-, bzw. Wasserturbine. Diese mechanische Energie wird dann in elektrische umgewandelt und liegt in Form von Strom oder Spannung vor. Dies aber nur so lange wie der Generator angetrieben wird. Ein Transformator, eine ruhende elektrische Maschine, wandelt elektrische Energie auf elektromechanischer Weise in elektrische Energie um. Diese Umwandlung wird benötigt, wenn eine gegebene Spannung einer Wechselstromleistung in eine andere mit gleicher Frequenz transformiert werden muss.

Der elektrische Antrieb

Elektrische Antriebe können einfache und komplexere Systeme sein, in denen eine elektrische Maschine als elektromechanischer Energiewandler integriert ist. Elektrische Antriebe sind besonders gut steuerbar, weshalb sie anderen Antrieben vorgezogen werden. Ein elektrischer Antrieb dient wiederum als Subsystem und kann für eine Vielzahl an Funktionen eingesetzt werden:

  • Hubantriebe (Krane, Aufzüge, Hubtische, Regalbediensysteme usw.)
  • Fahrantriebe (Bahnen, Straßenfahrzeuge, Flurförderfahrzeuge usw.)
  • Positionierantriebe (Bestückungs- und Montageautomaten, Werkzeugwechsler, Medizintechnik usw.)
  • Roboter
  • Gleichlaufantriebe (Transportieren, Bandbehandlungsanlagen für Blech, Papier usw.)
  • Wickelantriebe
  • Taktantriebe (Querschneider, fliegende Scheren, usw.)
  • Küchengeräte
  • Kleinantriebe (CD-Laufwerke, Sitzverstellung usw.)

und vieles mehr

Neben dem Elektromotor als treibende Kraft kann ihm auch ein Getriebe nachgestellt sein, das die Funktion eines mechanischen Umwandlers übernimmt. Je nachdem was die anzutreibende Maschine oder Anlage benötigt, verändert das Getriebe über seine Verzahnung die gegebene Drehzahl und das Drehmoment des Elektromotors in die benötigte Größe. Ist das Getriebe nachgestellt, handelt es sich meist um einen Drehstrommotor. Bei Getriebemotoren hast Du Motor und Getriebe in einem. Soll die Drehzahl nicht nur umgewandelt werden, sondern auch regelbar sein, dann ist ein Frequenzumrichter erforderlich. Dieser wird dem Motor vorgeschaltet und wandelt schon vorher die vom Stromnetz gelieferte Frequenz und Amplitude so um, dass Drehgeschwindigkeit und -richtung veränderbar sind. Sogenannte Geber, die am Motor montiert werden können, ermitteln die vorherrschenden Werte und sorgen so für mehr Sicherheit. Zudem können Computer und Steuerungstechnik samt Software, die Prozesse besser regeln und damit auch sichern sowie gegebenenfalls automatisieren.