Spindelhubgetriebe | Spindelhubelemente - Made in Germany

Ein Spindelhubgetriebe ist ein mechanisches Antriebselement, das die Drehbewegung einer Welle in eine exakt lineare Hubbewegung umwandelt. Das zentrale Element bildet eine Spindel, die als Trapezgewindespindel oder Kugelgewindetrieb ausgeführt sein kann und durch ein Schneckenradgetriebe, ein Kegelradgetriebe oder alternative Mechanismen angetrieben wird. Dreht sich das Getriebe, bewegt sich die Spindel abhängig von Drehrichtung und Bauart (rotierende oder stehende Spindel) nach oben oder unten und ermöglicht so das Heben, Senken, Verstellen, Kippen oder Positionieren von Lasten mit hoher Präzision.

Technisch basiert beides auf demselben Spindelhubprinzip, wir bei Pfaff-silberblau definieren die Begriffe jedoch unterschiedlich:

• Spindelhubgetriebe steht für das eigentliche Getriebe mit integrierter Spindelmechanik, dass ein Dreh‑ in eine lineare Hubbewegung umsetzt.
• Spindelhubelement ist ein von Pfaff-silberblau geprägter Begriff für unsere modularen Systembaugruppen: Hier wird das Spindelhubgetriebe mit passendem Zubehör wie Schutzrohren, Schwenklagern, Motoranbauten, Endschaltern oder unterschiedlichen Kopfvarianten zu einem einbaufertigen Hubelement kombiniert.​

Das Standardprogramm an Pfaff‑silberblau Hubgetrieben umfasst mehrere Baureihen mit unterschiedlichen Baugrößen, Bauformen und Spindeltypen und deckt Hubkräfte von rund 2,5 bis 2000 kN ab.

Die folgende Übersichtstabelle zeigt die wichtigsten Baureihen mit typischen Baugrößen, Hubkraftbereichen und Einsatzschwerpunkten im Vergleich.

Pfaff‑silberblau Spindelhubelemente sind für den universellen Einsatz ausgelegt und können grundsätzlich in allen Einbaulagen zuverlässig betrieben werden: vertikal, horizontal, seitlich geneigt, über Kopf sowie in beliebigen Schwenkpositionen. Zubehör wie Schwenklager, Schwenkplatten und Gelenkköpfe ermöglicht dabei die flexible Anbindung und den Ausgleich von Winkelabweichungen, gleichzeitig sollten Seitenkräfte auf die Spindel durch entsprechende Gelenkkonstruktionen so weit wie möglich reduziert werden, um Verschleiß zu minimieren und die Lebensdauer zu erhöhen.

Eine Verdrehsicherung verhindert, dass Spindel oder Laufmutter sich beim Betrieb mitdrehen und stellt sicher, dass die Drehbewegung des Getriebes in eine saubere lineare Hubbewegung umgesetzt wird. Bei Pfaff‑silberblau Spindelhubelementen kann die Verdrehsicherung entweder bauseitig (z. B. durch Führungen an der Last) oder durch integrierte Lösungen am Hubelement realisiert werden, typischerweise über eine formschlüssige Führung der Spindel mittels Vierkantrohr oder über entsprechend geführte Laufmuttern, im Katalog sind diese Ausführungen mit Kennzeichnungen wie „V“, „Vm“ oder „Vi“ beschrieben.

Bei einer Ausführung mit stehender Spindel fährt die Spindel axial aus dem Spindelhubgetriebe heraus und wieder hinein, während das Schneckenrad im Getriebegehäuse rotiert; die Spindel selbst wird gegen Verdrehung gesichert. Bei einer rotierenden Spindel dreht sich die Spindel mit dem Schneckenrad, und eine Laufmutter übernimmt die lineare Bewegung – ideal, wenn die Last über eine Mutter geführt werden soll oder der Bauraum in Spindelrichtung begrenzt ist.

Selbsthemmend beschreibt die Fähigkeit eines Spindelhubgetriebes, eine angehobene Last allein durch die Reibung im Gewindetrieb in Position zu halten – also ohne zusätzliche Bremse oder externe Energie. Bei Trapezgewindespindeln entsteht die selbsthemmende Funktion durch den relativ hohen Reibungskoeffizienten und den kleinen Steigungswinkel zwischen Spindelgewinde und Mutter.​

Sicherheitsrelevante Aspekte:

• Im Ruhezustand oder bei Stromausfall wird die Last nicht unkontrolliert abgesenkt.​
• Für sicherheitskritische Anwendungen empfehlen sich ergänzende Einrichtungen wie Sicherheitsmuttern oder mechanische Endanschläge.​
• Kugelgewindetriebe haben aufgrund ihrer rollenden Reibung keine Selbsthemmung. Hier ist zum sicheren Halten der Last eine externe Bremse erforderlich.

Je nach Baugröße und Bauform bietet Pfaff-silberblau Spindelhubgetriebe für Belastungen von wenigen Kilo-Newton (ab ca. 2,5 kN) bis zu Schwerlastanwendungen von über 2000 kN (200 t).

Die Hubgeschwindigkeit variiert je nach Spindelsteigung und Getriebeausführung und reicht von (bei hoher Last und geringer Motordrehzahl) unter 1 mm/s bis zu mehreren Zentimetern pro Sekunde bei unseren Schnellhubgetrieben.

Detaillierte Leistungstabellen finden sich für alle Baureihen im Katalog.

Die maximal zulässige Hublänge eines Spindelhubgetriebes wird im Wesentlichen durch die Knickgefahr der Hubspindel bei Druckbelastung bestimmt; maßgebend sind dabei Spindeldurchmesser, freie (ungestützte) Spindellänge, Belastung und Einspannbedingungen, wofür Pfaff‑silberblau im Kompendium Knickdiagramme und Berechnungsansätze („zulässige Knickkraft“) bereitstellt. Zusätzlich begrenzen zulässige Seitenkräfte, die Führung der Last und die geforderte Positioniergenauigkeit die praktisch sinnvolle Hublänge.​

Spindelhubgetriebe eignen sich für sehr viele Anwendungen, in denen Lasten präzise gehoben, gesenkt, verstellt oder positioniert werden müssen. Typische Einsatzbereiche sind:​

• Maschinen- und Anlagenbau (Formatverstellungen, Hubtische, Prüfstände, Pressen, Verstelleinheiten).​
• Automobil- und Zulieferindustrie, Förder‑ und Lagertechnik (Hubvorrichtungen, Handling- und Positioniersysteme).​
• Energie- und Umwelttechnik, Stahlwasserbau (Schleusen, Wehre, Verladebrücken, Klappenverstellungen).​
• Bühnen‑ und Veranstaltungstechnik (Hubpodien, Bühnendächer, Hebebühnen mit sicherheitsrelevanter Auslegung).​

Lebensmittel‑, Papier‑ und chemische Industrie, insbesondere mit rostfreien oder ATEX‑geeigneten Ausführungen (z. B. SSP, SHE‑S).

Spindelhubgetriebe von Pfaff‑silberblau können grundsätzlich auch im Außenbereich und in korrosiven Umgebungen eingesetzt werden, sofern geeignete Ausführungen und Schutzmaßnahmen (z. B. Schutzrohre, Faltenbälge, Spezialbeschichtungen) gewählt werden. Für diesen Zweck stehen speziell rostfreie Baureihen wie SHE‑S (rostfreie Variante der Standard‑SHE) und SSP (rostfreie Spindelhubelemente mit Schwenklaschen) zur Verfügung, deren medienberührte Komponenten aus korrosionsbeständigen Edelstählen gefertigt sind und die ausdrücklich für Außeneinsatz, Stahlwasserbau sowie aggressive oder hygienisch kritische Umgebungen ausgelegt sind.​

Für Anwendungen in der Lebensmittel‑ und Pharmaindustrie können die rostfreien Baureihen darüber hinaus mit lebensmitteltauglichen Sonderschmierstoffen bestellt werden, was eine Reinigung und den Einsatz in hygienisch sensiblen Bereichen ermöglicht. Zudem sind viele Baureihen in ATEX‑geeigneten Ausführungen verfügbar, sodass der Einsatz in explosionsgefährdeten Zonen ebenfalls abgedeckt werden kann.

Spindelhubelemente von Pfaff‑silberblau lassen sich mit verschiedenen Antriebslösungen kombinieren:​

• Direkt angebauter Elektromotor über Motoranbauflansch oder Hohlwelle.
• Kombination mit Kegelrad‑ oder Schneckengetrieben sowie elastischen Kupplungen und Gelenkwellen zur Umsetzung von Mehrspindel‑ und Winkelantrieben.​
• Handantrieb, zum Beispiel über Handrad oder Kurbel, für Notbetrieb oder seltene Verstellungen.​
• Synchronisierung mehrerer Hubelemente über Gelenkwellen, Kegelradgetriebe und Kupplungen oder alternativ über elektronische Gleichlaufregelung.​

Einbindung in automatisierte Steuerungen mittels Frequenzumrichter und passender Steuergeräte.

Spindelhubgetriebe bieten im Vergleich zu hydraulischen oder pneumatischen Systemen mehrere Vorteile:​

• Keine Leckagegefahr, da ein rein mechanisches System ohne Hydrauliköl oder Druckluft eingesetzt wird.
• Sehr präzise und fein dosierbare Hubbewegungen sowie gute Reproduzierbarkeit von Positionen.
• Geringe Wartungskosten, lange Lebensdauer und dadurch hohe Wirtschaftlichkeit im Dauerbetrieb.
• Modular erweiterbar (Endschalter, Motoren, Synchronisierung mehrerer Hubelemente, Steuerungen).
• Geeignet für sensible Umgebungen wie Lebensmittel-, Chemie-, Reinraum- oder explosionsgefährdete Bereiche (ATEX-Ausführungen).
• Hohe Betriebssicherheit durch Selbsthemmung (bei Trapezgewinde) und optionale Sicherheitsmuttern oder Bremsen.​

Mögliche Nachteile im Vergleich zu Hydraulik/Pneumatik sind ein begrenzter Hubgeschwindigkeitsbereich und die Abhängigkeit von der mechanischen Auslegung (Spindelsteigung, Einschaltdauer), wenn sehr hohe Geschwindigkeiten oder extrem viele Lastwechsel gefordert sind.

Die Lebensdauer eines Pfaff‑silberblau Spindelhubgetriebes wird im Rahmen der Auslegung berechnet und wird durch Materialermüdung und Verschleiß begrenzt. Wichtige Einflussfaktoren sind die dynamische Last, die Einschaltdauer, die Temperatur und die korrekte Schmierung.In den technischen Unterlagen und Katalogen werden dafür Lebensdauerformeln und Auslegungsdiagramme bereitgestellt; auf dieser Basis wird für die jeweilige Anwendung eine rechnerische Lebensdauer Lh in Stunden bzw. eine zulässige Anzahl Lastzyklen bestimmt.​

Die Schmierung erfolgt werkseitig mit geeigneten Fetten oder Ölen; für den Betrieb schreiben die Betriebsanleitungen regelmäßige Kontrollen des Schmierzustands und eine Nachschmierung in Intervallen vor, die sich nach Einsatzbedingungen wie Last, Umgebung, Hubfrequenz und Temperatur richten. Dabei sind die in den Pfaff‑silberblau Betriebsanleitungen genannten Schmierstoffe, Füllmengen und Nachschmierintervalle einzuhalten; bei stark beanspruchten oder schlecht zugänglichen Anlagen können zusätzlich zentrale Schmier- oder Wartungssysteme vorgesehen werden.