Linearmodul oder Elektrozylinder: was passt zu Ihrer Anwendung?
Linearmodule und Elektrozylinder (elektrische Linearantriebe mit Kolbenstange) nutzen oft denselben Kugelgewindetrieb und denselben Servomotor – und lösen trotzdem unterschiedliche Aufgaben. Der Unterschied liegt in der Führung der Last. Dieser Leitfaden zeigt, wann welche Bauform die bessere Wahl ist.
Die kurze Antwort
- Linearmodul: Die Last sitzt auf einem Schlitten, der auf integrierten Profilschienen läuft. Die Wahl, wenn die Achse eine Last tragen und führen muss – einschließlich Querkräften und Momenten –, etwa als Achse einer Pick-and-Place-Einheit oder eines kartesischen Roboters.
- Elektrozylinder: Eine Kolbenstange fährt aus einem schlanken Gehäuse aus und drückt oder zieht. Die Wahl für axiale Aufgaben, bei denen die Last anderweitig geführt ist – Pressen, Heben, Spannen, Verstellen von Klappen oder Anschlägen – und als elektrischer Ersatz für Pneumatik- oder Hydraulikzylinder.
Gleicher Antrieb, andere Konstruktion
Die beiden folgenden Produkte nutzen einen Kugelgewindetrieb mit gleichem Durchmesser (Ø16 mm) und dieselbe 400-W-Servomotorklasse. Unterschiedlich ist die Mechanik darum herum.
| Linearmodul – BSS140 | Elektrozylinder – AC065 | |
|---|---|---|
| Abtrieb | Schlitten auf zwei Profilschienen | Kolbenstange (mit oder ohne Verdrehsicherung) |
| Kugelgewindetrieb | Ø16 mm, Steigung 5 / 10 / 20 / 32 mm | Ø16 mm, Steigung 5 / 10 / 20 mm |
| Hub | 100–1050 mm | bis 1200 mm |
| Max. Geschwindigkeit | bis 1600 mm/s | bis 1000 mm/s |
| Querschnitt | 140 mm breit | 65 × 65 mm |
| Nimmt Querkräfte und Momente auf | Ja, über die Führungen (Traglast bis 110 kg horizontal) | Nein – die Last muss extern geführt werden |
| Axialkraft bei 5 mm Steigung (400-W-Motor) | 1388 N Nennvorschubkraft | ca. 1,4 kN (berechnet); Axiallager ausgelegt für 5 kN |
Die Axialkraft wird durch Motor und Steigung bestimmt (F = 2π · T · η / P); mit gleichem Motor und gleicher Spindel erreichen beide einen ähnlichen Wert. Die 5 kN des AC065 beziehen sich auf die Tragfähigkeit seines Axiallagers – relevant für Pressaufgaben mit größerem Motor oder Getriebe.
Wann ein Linearmodul die bessere Wahl ist
- Die Achse trägt die Last. Greifer, Werkzeuge oder Teile sitzen direkt auf dem Schlitten; die Führungen nehmen Gewicht, Querkräfte und Momente auf.
- Außermittige Last oder Auskragung. Ein seitlich montiertes Werkzeug erzeugt Momente, die eine Kolbenstange nicht aufnehmen kann.
- Mehrachssysteme. Linearmodule sind die Bausteine von Portal-, Ausleger- und Armsystemen.
- Sehr lange oder schnelle Hübe mit Zahnriemen- oder Zahnstangenantrieb.
Wann ein Elektrozylinder die bessere Wahl ist
- Reine Druck-/Zugaufgaben: Pressen, Fügen, Heben, Spannen, Auswerfen, Verstellen von Anschlägen oder Klappen.
- Die Last ist bereits geführt – durch einen Schlitten, ein Gelenk, einen Hebel oder die Führungen der Maschine.
- Wenig Bauraum quer zur Achse: Das schlanke Vierkantgehäuse passt dort, wo ein 140 mm breites Modul keinen Platz hat.
- Ersatz für Pneumatik- oder Hydraulikzylinder: freie Positionierung, programmierbare Geschwindigkeit und Kraft, keine Druckluftleckagen; Befestigung über Frontflansch oder Fuß sowie Stangenenden mit Außen- oder Innengewinde, Gelenkkopf oder Drehzapfen erleichtern die Umrüstung.
- Verschmutzte Umgebung: Nur die Kolbenstange tritt aus dem Gehäuse aus, die Spindel bleibt innen.
Häufige Fehler
- Querkräfte auf der Kolbenstange. Ein Elektrozylinder ist keine Führung. Querkräfte oder Momente an der Stange verschleißen Lager und Spindel; ergänzen Sie eine externe Führung oder setzen Sie ein Linearmodul ein.
- Ein Modul nur zum Schieben verwenden. Ist die Last ohnehin geführt, ist ein Zylinder meist kompakter und wirtschaftlicher.
- Verdrehsicherung vergessen. Darf sich das angebaute Teil nicht drehen und wird es nicht anderweitig gehalten, wählen Sie die Ausführung mit Verdrehsicherung.
- Vertikale Lasten ohne Bremse. Beide Bauformen brauchen einen Bremsmotor, wenn sie eine Last vertikal halten.
Checkliste für die Auswahl
- Ist die Last anderweitig geführt? Ja → Elektrozylinder möglich. Nein → Linearmodul.
- Gibt es Querkräfte oder eine außermittige Last? Ja → Linearmodul (oder Zylinder plus externe Führung).
- Benötigte Axialkraft, Geschwindigkeit und Hub → Steigung und Motor wählen (siehe Linearmodul auslegen).
- Verfügbarer Bauraum quer zur Achse, Befestigungsart (Frontflansch oder Fuß) und Stangenende.
- Umgebung, Verdrehsicherung und Bremse.
Häufige Fragen
Ist ein Elektrozylinder dasselbe wie ein elektrischer Linearantrieb?
In der Automatisierung werden beide Begriffe oft für dasselbe Produkt verwendet: einen motorisch angetriebenen Kugelgewindetrieb, der eine Kolbenstange aus einem Gehäuse aus- und einfährt. „Linearantrieb“ wird teilweise auch allgemeiner für jede motorische Linearachse benutzt.
Kann ein Elektrozylinder einen Pneumatikzylinder ersetzen?
Ja, in vielen Fällen. Er bietet freie Positionierung sowie geregelte Geschwindigkeit und Kraft. Prüfen Sie die benötigte Kraft und Einschaltdauer und planen Sie Befestigung und Stangenende so, dass keine Querkräfte auf die Stange wirken.
Kann ich einen Elektrozylinder mit einer Führung ergänzen?
Ja. Mit einer externen Führungseinheit oder einem geführten Schlitten kann ein Zylinder moderate Querkräfte aufnehmen; muss die Achse größere Lasten oder Momente tragen, ist ein Linearmodul meist die einfachere Lösung.
Unsicher, was passt?
Senden Sie uns Last, Kraft, Hub, Geschwindigkeit und eine Skizze, wie die Last geführt wird. Wir empfehlen ein Linearmodul oder einen Elektrozylinder und senden Ihnen eine Zeichnung zur Prüfung. Kontakt aufnehmen oder alle elektrischen Linearantriebe und Linearmodule ansehen.
