Schnellrücklauf-Mechanismus: Definition, Arten, Funktionsprinzip & Anwendungen – Vor- und Nachteile

In diesem Artikel erhalten Sie einen detaillierten Überblick über den Schnellrücklauf-Mechanismus (Quick Return Motion Mechanism).

Was ist der Schnellrücklauf-Mechanismus?

Ein Schnellrücklauf-Mechanismus wird in Hobel- und Stoßmaschinen eingesetzt, bei dem eine Drehbewegung in eine Hin- und Herbewegung umgewandelt wird, sodass der Schlitten vor- und zurückläuft. In Vorwärtsrichtung erfolgt der Schneidvorgang, beim Rücklauf kein Schnitt.

Arten des Schnellrücklauf-Mechanismus

Drei Haupttypen:

1. Whitworth-Schnellrücklauf-Mechanismus
2. Kurbel-Schlitzhebel-Mechanismus (Crank and Slotted Link)
3. Hydraulischer Antrieb

Whitworth-Schnellrücklauf-Mechanismus

Hier wird Drehbewegung in schwingende Bewegung umgewandelt. Ein Stierrad (Bull Gear) mit Kurbelzapfen wird verwendet.

Der Gleitblock läuft auf dem Kurbelzapfen und in der Nut einer Kurbelscheibe. Die Pleuelstange verbindet den Zapfen an einem Ende und den Schlitten (Ram) am anderen.

Die Elektromotorwelle treibt das Ritzel an und dreht das Stierrad. Dieses rotiert mit dem Kurbelzapfen; der Gleitblock gleitet in der Nut der Kurbelscheibe. Dadurch bewegt der Schlitten über die Pleuelstange auf und ab.

Kurbel-Schlitzhebel-Mechanismus

Erfunden von Whitworth im 19. Jahrhundert. Bestandteile: Schieber, Kurbel, festes Glied, Schlitzhebel, Pleuelstange, Schlitten.

Die Kurbel ist mit Schieber und festem Glied verbunden. Beim Drehen der Kurbel schiebt die Pleuelstange den Schlitten vor und zurück.

Hier wird Drehbewegung in Linearbewegung umgewandelt.

Der Rückhub ist deutlich schneller als der Vorhub.

Hydraulischer Antrieb

Ein Kolben im Hydraulikzylinder bewegt sich hin und her. Die Kolbenstange verbindet Schlitten und Kolben; der Schlitten folgt der Kolbenbewegung.

Am Zylinderende zwei Einlässe. Darunter ein Steuerventil mit vier Wegen: zwei vom Zylinder zum Ventil, zwei zum Reservoir.

Funktionsprinzip des Schnellrücklauf-Mechanismus

Im Diagramm sind vier Glieder zu sehen: Schieber, Kurbel, Rahmen, Schlitzhebel. Verbunden über Paare:

1. Rahmen und Schlitzhebel: Drehpaar
2. Rahmen und Kurbel: Drehpaar
3. Kurbel und Schieber: Drehpaar
4. Schieber und Schlitzhebel: Schubpaar

Drei Drehpaare, ein Schubpaar. Auch bekannt als Inversion der Einkurbelkette (Single Slider Crank Chain). Die Pleuelstange ist hier fest.

1. Der Schieber gleitet frei im Schlitzhebel; dessen oberes Ende ist über eine Verbindung mit dem Schlitten der Hobelmaschine verbunden.
2. Kurbel und Schlitzhebel sind am Rahmen an den Punkten A und B befestigt.
3. Über den Schieber sind Kurbel und Schlitzhebel miteinander verbunden.

Bei Stromzufuhr dreht sich die Kurbel; die Bewegung wird auf den Schieber übertragen, der im Schlitzhebel sitzt und daher schwingt.

Der Schlitten bewegt sich vorwärts und bildet einen Winkel β; beim Rücklauf einen Winkel α. Aus dem Diagramm: β > α. Daher dauert der Schneidhub länger als der Rückhub.

Anwendungen des Schnellrücklauf-Mechanismus

1. Hobelmaschine zum Ebenen von Werkstücken.
2. Ebenso in Stoß- und Plankmaschinen.
3. Auch in Schraubenpressen, mechanischen Aktuatoren und Rotationskolben-Verbrennungsmotoren.

Vorteile des Schnellrücklauf-Mechanismus

1. Automatisierter Prozess.
2. Konstruktion nicht übermäßig komplex.
3. Ermöglicht Operationen wie Schneiden, Ebenen, Nuten.
4. Leerlaufzeit reduziert durch schnellen Rückhub.

Nachteile des Schnellrücklauf-Mechanismus

1. Beim Rückhub kein Werkzeugkontakt → kein Schnitt → Prozess dauert insgesamt lange.
2. Vorhub dauert deutlich länger als Rückhub.
3. Hoher Leistungsbedarf.
4. Reibung im Schieber und Kolben.
5. Kein Dauerbetrieb wegen Wärmeerzeugung im Kolben und Verschleiß.
6. Auswuchten der Gestänge problematisch.

Fazit

Das war der detaillierte Artikel zum Schnellrücklauf-Mechanismus. Ich hoffe, er war interessant. Feedback unten ist willkommen. Wir haben noch viele weitere Artikel – schauen Sie gerne rein.