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Robustes Motorenprogramm konzipiert für Industrie- und Weltraumanwendungen : Ausgabe 17/2015, 21.10.2015

Überirdische Kleinstantriebe

Um in der Luft- und Raumfahrttechnik die Kosten gering zu halten, soll möglichst auf Sonderanfertigungen verzichtet werden. Baukastensysteme bringen hier viele Vorteile. Die einzelnen Antriebskomponenten sind optimal aufeinander abgestimmt, arbeiten perfekt zusammen und erreichen so eine hohe Effizienz.

Bilder: ESA, Symetrie, Currawong, FAULHABER

Die Luft- und Raumfahrttechnik stellt hohe Anforderungen an die eingesetzten Kleinstantriebe. Doch auch in anderen Industriebereichen, wie zum Beispiel der Medizintechnik, dem Transportwesen, der Militärtechnik oder in Kernkraftwerken sind die Anforderungen sehr hoch. Was sich also in Luft- und Raumfahrt bewährt hat, kann sich auch dort Einsatzbereiche erschliessen.

Anspruchsvolle Anwendungen fordern heute von Kleinstantrieben unter anderem hohe Zuverlässigkeit, geringes Gewicht, hohe Leistungsdichte, geringes Trägheitsmoment, hochgenaues Positionieren und geringen Stromverbrauch. In Spezialanwendungen kommen dann noch Eigenschaften wie Vakuumtauglichkeit, Verträglichkeit hoher Temperaturunterschiede, Robustheit gegen Vibrationen und hohe Beschleunigungen dazu.

Modularität ist Trumpf

Selbstverständlich stellt kaum eine Anwendung diese Anforderungen gleichzeitig. Allen Anwendungen gemeinsam ist aber der Wunsch, auf Sonderanfertigungen zu verzichten, um die Kosten möglichst gering zu halten. Modulare Standardprogramme können hier ihre Vorteile ausspielen: Faulhaber bietet Kleinstantriebe aus dem umfangreichen Produktprogramm als funktionale Antriebssysteme aus Motor, Getriebe, Bremse und Encoder an. Die einzelnen Antriebskomponenten sind optimal aufeinander abgestimmt, arbeiten perfekt zusammen und erreichen so eine hohe Effizienz.

Auf der Erde, in den Wolken und im Weltraum bewährt

Einsatzbereiche mit extremen Anforderungen für modulare Kleinantriebe finden sich viele, zum Beispiel beim Projekt mit der Raumsonde Rosetta und dem ballistischen Lander Philae. Auch hier sollte aus Kostengründen möglichst auf Sonderentwicklungen verzichtet werden. Beim Schönaicher Kleinantriebsexperten fanden die Entwickler geeignete Standardantriebe, die alle mechanischen Anforderungen erfüllten; den besonderen Bedingungen des Weltalls konnte dann durch wenige, nicht allzu kostenträchtige Modifikationen Rechnung getragen werden.

Die ESA (European Space Agency) plant für 2017 in ihrem StarTiger-Programm den Start zweier Satelliten um zu klären, warum es eine Million Kilometer von der Sonne entfernt heisser ist als auf ihrer Oberfläche. Für die präzise Positionierung der dazu notwendigen Messinstrumente sorgen Hexapoden. Angetrieben werden auch diese präzisen parallelkinematischen Positioniersysteme von DC-Kleinstmotoren, die im Weltraumeinsatz ihre Leistungsfähigkeit beweisen müssen.

Unbemannte Luftfahrzeuge sind ein weiterer äusserst anspruchsvoller Einsatzbereich. Auch hier haben sich Lösungen der Kleinantriebsexperten bewährt, nämlich in einem 200 g leichten Einspritzsystem. DC-Kleinstmotoren sorgen hier als Antrieb in der Kraftstoffpumpe für den nötigen Druck im Einspritzsystem. Hohe Leistungsdichte bei geringem Gewicht und grosse Zuverlässigkeit sind die Eigenschaften, die ihnen diese Anwendung abverlangt.

Antriebe für sichere Systeme

Sicherheit spielt in vielen Anwendungsfällen eine wichtige Rolle. Ein kleiner, zweiphasiger Schrittmotor mit zwei Wicklungen pro Phase kann die Grundlage für miniaturisierte, ausfallsichere Antriebslösungen bilden. In der Flugsicherheit kommen Kleinstantriebe zum Einsatz, etwa bei der Arretierung von Kabinentüren, Notausgängen oder des Pilotensitzes, der für Start und Landung in einer bestimmten Position fixiert sein muss. Eine weitere Anwendung ist die Verstellung der Ventile, die den Druck in der Klimaanlage regulieren. Um sich langfristig im Wettbewerb zu behaupten, müssen Fluglinien und Kabinenausrüster neben Sicherheit auch auf höheren Komfort für die Passagiere setzen, z. B. mit ausfahrbaren Halterungen für Tablet-PCs oder automatisierte Fensterverdunkelungen. Der Bedarf an flugtauglichen Antriebssystemen, die zuverlässig, langlebig, klein und leicht sein müssen, steigt also ständig.

Infoservice


Faulhaber Minimotor SA
via Cantonale, 6980 Croglio
Tel. 091 611 31 00, Fax 091 611 31 10
info@minimotor.chwww.faulhaber.com



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