Was ist ein Trapezgewindetrieb (TR) und wie funktioniert er?

Robuste Gewindetriebe für sicheres Positionshalten und hohe Lasten.

Ein Trapezgewindetrieb (TR) wandelt eine Drehbewegung über Gleitreibung in eine Linearbewegung um – oder umgekehrt. Gegenüber dem Kugelgewindetrieb liegt der Fokus weniger auf maximaler Dynamik, sondern auf Robustheit, Kosteneffizienz und – je nach Steigung/Reibwert – (bedingter) Selbsthemmung. Das macht Trapezgewindetriebe zur bevorzugten Wahl, wenn Lasten sicher in Position gehalten werden sollen, z. B. in ZIMM-Spindelhubgetrieben (ZE-/GSZ-Serien) oder ZA-Aktuatoren.

Funktionsweise: Gleiten statt Rollen

Bei Trapezgewindetrieben gleiten Spindel und Mutter auf den Gewindeflanken. Dadurch ist die Reibung höher als beim Kugelgewindetriebe; Wirkungsgrad und mögliche Geschwindigkeit sind geringer.

So arbeitet der Mechanismus

• Bewegung: Dreht sich die Spindel, bewegt sich die Mutter linear entlang der Trapezgewindegänge.
• Selbsthemmung (Prinzip): Ob ein Trapezgewindetrieb selbsthemmend ist, hängt maßgeblich vom Reibwert (Materialpaarung, Oberflächen, Schmierung) und vom Steigungswinkel ab. Ist der Steigungswinkel kleiner als der Reibungswinkel, hemmt der Antrieb (statisch) selbst und hält Lasten ohne Rücklauf. Wichtig: Es gibt statische vs. dynamische Selbsthemmung.

Hauptmerkmale und Vorteile

Der Wechsel von Roll- zu Gleitreibung führt zu entscheidenden Pluspunkten:

• Robust & wirtschaftlich: Trapezgewindetriebe gelten als preiswerte, robuste Lösung für „klassische“ Verstellaufgaben. Spindel und Mutter sind Gleitverschleiß ausgesetzt, richtige Schmierung ist daher essenziell.
• Geeignet für moderate Zyklen (Einschaltdauer): Typisch für Trapezgewindetriebe-Ausführungen bei ZIMM: Einsatz bis ca. 20 % Einschaltdauer – passend für viele Hub-/Verstellanwendungen mit moderaten Geschwindigkeiten.
• Hohe statische Lasten – einfache Integration: Trapezgewinde-Spindeln decken hohe Nennlasten ab und sind in zahlreichen ZIMM-Größen verfügbar. Damit lassen sie sich modular in den Systembaukasten (Kupplungen, Wellen etc.) integrieren.

In ZIMM-Systemen werden Trapezgewindetriebe vor allem in Spindelhubgetrieben (ZE-/GSZ-Serien) und ZA-Aktuatoren mit Trapezgewinde eingesetzt, wenn robuste, wirtschaftliche Hub- und Verstellbewegungen gefragt sind. Sie eignen sich besonders für hängende oder vertikale Lasten, die dank (bedingter) Selbsthemmung beim Stopp des Antriebs sicher in Position bleiben sollen.