Ritzel-Zahnstangen-System

Das Ritzel-Zahnstangen-System ist ein Hauptantrieb zur Erzeugung translatorischer Bewegung und gehört zu den Zahnstangengetrieben. Es besteht aus einem Getriebe, Ritzel und einer Zahnstange. Das System wird v. a. in spanenden Werkzeugmaschinen eingesetzt, wie bspw. in Plattenaufteilanlagen, und ist eine Form des Linearantriebes.

Funktionsweise und Eigenschaften

Der Antrieb wird meist für Vorschubwege ab 4 m eingesetzt und ist nicht in der Länge begrenzt. Die Rotation wird hier in Translation umgewandelt. Durch den ständigen Eingriff der Ritzel in die Zahnstange wird ein reibungsloser Vorschub und sehr gute Schnittqualität bzw. gleichbleibende Präzision gewährleistet. Werden stufenlos verstellbare Elektromotoren genutzt, so können über die Steuerung beliebige Beschleunigungs-Verläufe ohne mechanische Eingriffe ausgeführt werden. Durch die Vorspannung zweier Ritzel, so bspw. durch lastbegrenzende Federn oder zwei Antrieben, kann Spielfreiheit sichergestellt werden. Die erreichbare Lineargeschwindigkeit wird durch den Ritzeldurchmesser und die Eingangsdrehzahl bestimmt. Bei sehr kleinen Ritzeln werden Beschleunigungsmaxima erhalten. Die Vorschubkraft kann durch ein vorgeschaltetes Zwischengetriebe ebenfalls erhöht werden.

Der Vorteil des Systems liegt v. a. in der einfachen Gewährleistung variabler Hublängen und gleichförmiger Bewegungen. Nachteile sind jedoch die niedrige Bewegungsgleichförmigkeit und der verursachte Zahneingriffsstoß.