Spindelhubtische: Pro & Contra

Mit einer 'Schrauben-Mutter-Kombination' nach oben
Herstellung eines Gewindes auf der Drehbank.

Mit dem letzten Artikel unserer Reihe Hubtischarten und ihre Vor- und Nachteile wollen wir Ihnen Spindelhubtische näherbringen.

Funktionsweise

Das grundlegende Prinzip eines Spindelhubtisches kann leicht anhand einer Mutter und einer Schraube nachvollzogen werden. Wird die Schraube um die eigene Achse gedreht, führt die Mutter eine Bewegung in Richtung der Schraubenachse durch.

Bei einem Spindelhubtisch ist die Tragmutter mit einer der beiden Scherenhälften verbunden. Das Gegenstück befindet sich auf der anderen Scherenhälfte. Die Schraubenachse bzw. die Hubspindel wird mit Hilfe eines Elektromotors gedreht. Je nach Drehrichtung stellt sich die Schere steiler bzw. flacher und die Last wird angehoben oder abgesenkt.

Die Konstruktionsweise des Spindelhubtisches wurde Anfang der 90er Jahre populär. Zu diesem Zeitpunkt setzte man überwiegend selbsthemmende Trapezspindeln ein, um die Sicherheitsanforderungen zu erfüllen. Seit Mitte der 90er wird allerdings vermehrt auf den Einsatz von Trapezspindeln verzichtet. Stattdessen werden Kugelumlaufspindeln verwendet.

Vorteile von Spindelhubtischen

Wie eingangs bereits erläutert, existieren bei Spindelhubtischen zwei konkurrierende Antriebskonzepte: die Trapez-und die Kugelumlaufspindel. Jedes dieser Konzepte verfügt über individuelle Vor- und Nachteile, welche nachfolgend betrachtet werden sollen.

Trapez- versus Kugelumlaufspindel

Der große Vorteil der Trapezspindel besteht in der Selbsthemmung. Zugleich ist es jedoch auch ihr größter Nachteil. Jedes Mal, wenn die Plattform des Hubtisches in Bewegung gesetzt werden soll, muss eine vergleichsweise große Losbrechkraft überwunden werden. Da dieser Sachverhalt bei der Dimensionierung des Antriebsmotors Berücksichtigung finden muss, verfügt der Motor über Leistungsreserven, welche für den laufenden Betrieb im Grunde genommen nicht erforderlich sind. Die Überdimensionierung und die relativ hohe mechanische Reibung der Trapezspindel führen zu einem entsprechenden Energieverbrauch des Spindelhubtisches.

Verwendet man anstelle der selbsthemmenden Trapezspindel ein Kugelumlaufgewinde, können die aufgezeigten Nachteile weitestgehend beseitigt werden. Für den Verzicht auf die hohe Selbsthemmung der Spindel kann im Gegenzug die Antriebsleistung des Motors auf etwa die Hälfte reduziert werden.

Kein Hydrauliköl

Genau wie der Riemenhubtisch und der Hubtisch mit Schubkettenantrieb benötigt der Spindelhubtisch zur Kraftübertragung kein Mineralöl. Hierdurch wird die Gefahr einer Leckage eliminiert und der Hubtisch kann ohne Weiteres in Lebensmittelbereichen eingesetzt werden.

Hohe Positionier-/Haltegenauigkeit

Die mechanische Kraftübertragung des Spindelhubtisches ermöglicht eine sehr hohe Positioniergenauigkeit. Das heißt, es ist ohne Weiteres möglich, verschiedene Haltestellen exakt anzufahren. Auch das Halten der aktuellen Position über einen sehr langen Zeitraum stellt für einen Spindelhubtisch keine Herausforderung dar.

Nachteile von Spindelhubtischen

Hohe Bauhöhe

Gegenüber den anderen Antriebskonzepten verfügt der Spindelantrieb über eine nicht außer Acht zu lassende Bauhöhe, da der Spindelantrieb nicht außerhalb des Hubtisches angeordnet werden kann. Die Realisierung minimaler Bauhöhen ist somit unmöglich.

Höherer Verschleiß

Im Gegensatz zu einem hydraulischen Hubtisch weist der Spindelhubtisch einen vergleichsweise hohen Verschleiß auf. Insbesondere beim Einsatz einer Trapezspindel kann die Lebensdauer gegenüber einem hydraulischen Scherenhubtisch merklich reduziert sein. Um eine akzeptable Lebensdauer sicherzustellen, müssen die Antriebskomponenten mit einer entsprechenden Sicherheit dimensioniert werden. Dies erhöht das Eigengewicht des Hubtisches und damit seine Anschaffungskosten.

Energiebedarf beim Ein- und Ausfahren des Spindelhubtisches

Sowohl beim Heben als auch beim Senken muss die Hubspindel angetrieben werden. Dies bedeutet, dass im Unterschied zu hydraulischen Scherenhubtischen für beide Bewegungsrichtungen elektrische Energie eingesetzt werden muss.

Hohe Anforderungen an die Prozessqualität

Wird anstelle der Trapez- eine Kugelumlaufspindel verwendet, bestehen sehr hohe Anforderungen an die Prozessqualität des Hubtischherstellers. Bereits die Konstruktion des Hubtisches muss so ausgeführt werden, dass die Spindel keinesfalls senkrecht zur Bewegungsrichtung mit Kräften beaufschlagt wird. Dies hätte die Zerstörung der Antriebskomponenten zur Folge, da die Kugelumlaufspindel nur Axialkräfte aufnehmen kann.