Was ist ein Federrücklaufantrieb?

Ein Aktuator mit Federrückstellung ist ein Steuergerät, das eine angetriebene Einwegbewegung liefert, wobei der Impuls für seinen Rückhub von einer Feder geliefert wird. Beispielsweise öffnet ein Türbetätiger mit Federrücklauf die Tür nur aus eigener Kraft, während die Tür durch eine Federanordnung wieder geschlossen wird. Der einfache Elektromagnet ist ein gutes Beispiel für einen Federrückstellantrieb, bei dem der Magnetstößel durch Federspannung in seine neutrale Position zurückgeführt wird. Die Tatsache, dass der Aktuator nur einen einzigen angetriebenen Hub liefert, vereinfacht die Aktuatorsteuerung mit entsprechenden Reduzierungen der Stückkosten und des Wartungsaufwands. Der Federrücklaufantrieb hat typischerweise eine längere Lebensdauer, was die Kosteneinsparungen bei solchen Systemen weiter erhöht.

Herkömmliche bidirektionale Aktuatoren liefern eine angetriebene Betätigungskraft sowohl für ihren Arbeits- als auch für ihren Rückhub. Dies wird typischerweise durch die Drehrichtungsumkehr eines Elektromotors oder bei hydraulischen und pneumatischen Systemen durch das Pumpen von komprimiertem Öl oder Gas in die gegenüberliegende Seite des Aktuatorzylinders erreicht. Im Gegensatz dazu verwendet ein Aktuator mit Federrückstellung nur bei der Hälfte seines Arbeitszyklus einen angetriebenen Hub. Der Impuls für den Rückhub, der den Mechanismus in seine Neutralstellung zurückstellt, wird von einer Federanordnung geliefert. Eines der besten Beispiele für dieses Konzept ist der Linearmagnet, der seinen Kolben mithilfe einer Feder zurückführt, sobald die Stromzufuhr zur Spule unterbrochen wird.

Es gibt viele Arten von Aktuatormechanismen mit Federrückstellung, die sowohl für lineare als auch für rotierende Ausgangsanwendungen verfügbar sind. In einigen Fällen ist die Rückholfeder ein integraler Bestandteil des Aktuatormechanismus und in anderen eine separate Einheit. Die Geschwindigkeit, mit der die Rückholfeder den Sekundärmechanismus bewegt, wird oft so geregelt, dass eine bestimmte Rückstellgeschwindigkeit erzeugt wird. In vielen Fällen wird diese Regelfunktion durch einen separaten hydraulischen Dämpfer erreicht, der typischerweise mit einem einstellbaren Dämpfungsventilmechanismus ausgestattet ist, der eine feine Geschwindigkeitseinstellung ermöglicht.

Der einzelne angetriebene Hub eines Federrücklaufantriebs bietet mehrere Vorteile, darunter niedrige Installationskosten, lange Lebensdauer und reduzierte Wartung. Die Vorteile sind der relativen Einfachheit der Systeme und der reduzierten Anzahl von Bedienelementen und Arbeitszyklen zuzuschreiben, die für ihren Betrieb erforderlich sind. Das bedeutet etwas geringere Anschaffungskosten und reduzierte Betriebskosten. Es gewährleistet auch eine überragende Langlebigkeit des Aktuators und seiner Stromversorgung, da für jede Betätigung nur die Hälfte der normalen Arbeitszyklen durchgeführt wird.