Seilzug "elektrisch" betätigen

[Thomas (Gast)]

Hallo,

ich stehe vor dem Problem einen Seilzug elektrisch zu betätigen und habe 
noch nicht die zündende Idee gehabt.
Der Seilzug steuert eine Kupplung und erfordert ca. 20kg Zugkraft und 
einen Hub von etwa 20cm.

Dazu gibt es 2 Probleme:
Die Ansteuerung muss relativ schnell erfolgen, ca. 2 Sekunden für den 
ganzen Hub.
Aus Sicherheitsgründen muss das System in jedem Fall abschaltbar sein, 
auch wenn kein Strom mehr da ist.

Letztere Anforderung schließt aus meiner Sicht jegliche Linearantriebe 
die mit einer Spindel arbeiten aufgrund des Selbsthemmung aus.
Daher dachte ich zwischendurch an ein Modellbauservo. Dieses hält die 
Position solange es soll, ohne Strom fällt es aber in den 
Ausgangszustand zurück. Leider bringen diese aber zu wenig Zugkraft und 
ich bin mir auch nicht sicher ob diese auf Dauer dafür ausgelegt sind 
gegen einen Widerstand in einer Position zu verharren.

Gibt es Möglichkeiten die ich übersehen habe oder habt ihr noch Ideen?

Vielen Dank schonmal
Thomas

[Stefanus (Gast)]

Es gibt doch sicher auch größere Servos.

[Karl H. (kbuchegg)]

Thomas schrieb:

> Daher dachte ich zwischendurch an ein Modellbauservo.

20kg bei 20cm Weg?
Sportlich.


> Ausgangszustand zurück. Leider bringen diese aber zu wenig Zugkraft und
> ich bin mir auch nicht sicher ob diese auf Dauer dafür ausgelegt sind
> gegen einen Widerstand in einer Position zu verharren.

Such nicht nach "Servo", sondern nach "Segelwinde".
20kg könnten da noch drinn sein.

Eine Segelwinde hat keinen Hebel, sondern eine Trommel, auf der die 
Schot aufgewickelt wird. Wenn dein Seil nicht zu steif ist, dann könnte 
das gehen. Die Trommel macht so 3 bis 4 Umdrehungen von einer 
Endstellung in die andere. 20 Zentimeter Weg hast du allerdings immer 
locker. Meine Wettkampfwinden bringen es auf ca. 40 Zentimeter 
Verfahrweg bei einem Trommeldurchmesser von ca. 4 is 5 Zentimeter. 
Allerdings bin ich mir bei den 20kg unsicher. Als Mensch hast du schon 
ordentlich zu tun, um die Winde am Verfahren zu hindern, wenn sie 
anzieht.

> und ich bin mir auch nicht sicher ob diese auf Dauer dafür ausgelegt
> sind gegen einen Widerstand in einer Position zu verharren.

Segelwinden sind im Prinzip schon dafür ausgelegt. Da fliesst halt 
massig Strom rein, solange die Winde 'arbeiten' muss.

Das einzige Problem ist, dass so eine Winde ihre Kraft aus einem 
massiven Untersetzunggetriebe holt. D.h. das Getriebe ist zwar nicht 
direkt selbsthemmend, hat aber eine kleine Hemmung. Zieht man an der 
Schotschnur dann merkt man schon, dass das Getriebe "Widerstand 
leistet". Ganz davon abgesehen, dass das Getriebe nicht dafür ausgelegt 
ist, in dieser Richtung betrieben zu werden.

[Max H. (hartl192)]

P=200N*0.2m/2s=20Watt. Du brauchst also einen Motor/Servo mit min 20W.

[Udo S. (urschmitt)]

So aus dem Bauch raus:
Nicht selbsthemmendes Getriebe auf Trommel für das Seil, ein kräftiger 
Motor, Endschalter und eine elektromechanische Bremse die stromlos 
öffnet. Daß der Motor die ganze Zeit das Drehmoment für die 20kg 
aufbringt ist eher schlecht.

Als Rechenbeispiel: Wenn die Trommel einen Durchmesser von 3cm hat, dann 
braucht die 2 Umdrehungen um die 20cm aufzuwickeln, bei 200N Zugkraft 
braucht der Antrieb ein Drehmoment >> 200N * 0,03m = 6Nm also 10Nm (es 
soll ja schnell gehen).
Nimmst du ein 4:1 Getriebe das nicht selbsthemmend ist bräuchte der 
Motor etwa 3Nm (Reibung)
Für die 2s würden das 8Umdrehungen vor dem Getriebe bedeuten, also 4U/s.

[blablub (Gast)]

>Der Seilzug steuert eine Kupplung und erfordert ca. 20kg Zugkraft und
einen Hub von etwa 20cm.

Eine Umrüstung auf eine hydraulisch angesteuerte Kupplung ist nicht 
möglich?

[Max H. (hartl192)]

Du könntest ein Gegengewicht an den Seilzug hängen, dass du nur noch 
z.B. 1/2kg heben musst.

[Udo S. (urschmitt)]

Max H. schrieb:
> Du brauchst also einen Motor/Servo mit min 20W.

Na ja durch Reibungsverluste und weil es schnell gehen soll würde ich 
eher von 100-150W ausgehen.
Allerdings kann man Gleichstrommotoren ja für kurze Zeit deutlich 
überlasten und er will ja nicht dauernd kuppeln.

[Thomas (Gast)]

Danke für die Hinweise. Dem Tipp mit der Bremse gehe ich mal nach.

Klar, hydraulisch wäre das ganze einfach zu lösen. Allerdings bringt das 
nach meinem Gefühl auch einen gröberen Mehraufwand gegenüber einer 
elektrischen Lösung.

[Amateur (Gast)]

Es gibt auch Spindeln mit großer Steigung. Diese werden, wenn's schnell 
gehen soll, verwendet. Da gibt’s es auch keine "Hemmungen".

[Max H. (hartl192)]

s=(a*t^2)/2
a=2s/t^2=2*0.2m/(2s)^2=0.1m/s^2
F=m*a=20kg*0.1m/s^2=2N.
Zum Beschleunigen sind also nur 2N nötig.
Zu den Reibungsverlusten habe ich leider keine Erfahrung