Extreme Einsatzfälle Aktuatoren: Zuverlässige Antriebe für Tiefsee und Weltall

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FAULHABER Antriebssysteme

Heidrive GmbH

AMKmotion GmbH + Co. KG

AMD Advanced Micro Devices GmbH

Ultra Motion konzipiert Aktuatoren für raue Umgebungen. Für extreme Einzelfälle wie etwa bei hohem Druck oder Vakuum arbeitet das Unternehmen mit dem Kleinantriebsexperten Faulhaber zusammen.

Die passende Antriebstechnik ist kein Produkt von der Stange. Gerade Anwendungen, in denen Kleinantriebe eingesetzt werden, erfordern oft individuelle Lösungen. Über breite Standardsortimente, bestehend aus Motoren, Präzisionsgetrieben, Linearaktuatoren, Encodern, Steuerungen und verschiedenem Zubehör, lassen sich flexible Lösungen entwickeln. Bei besonders anspruchsvollen Anwendungen wird man hier in der Regel jedoch nicht fündig, auch dann nicht, wenn Anbieter Standardkomponenten modifizieren. Gerade Lösungen für herausfordernde Einsatzbedingungen wie in der Tiefsee oder im Weltall verlangen kundenspezifische Antriebslösungen, die im Co-Engineering entwickelt werden.

Der US-amerikanische Spezialist für elektromechanische Servosysteme Ultra Motion konzipiert Aktuatoren für den Einsatz in rauen Umgebungen. Die Lösungen eignen sich insbesondere bei Bedingungen mit hohen Stoß- und Vibrationsbelastungen, Flüssigkeitseinwirkung, Salzwasser-Immersion sowie bei elektromagnetischen Störungen (EMI/EMV). Einige ihrer Systeme haben die Spezialisten für hochintegrierte elektromechanische Aktuatorsysteme mit integrierter Regelung und Positionsrückmeldung in Kooperation mit dem Kleinantriebsexperten Faulhaber entwickelt. Gemeinsam ist allen Lösungen die Forderung nach Aktuatoren, die höchste Zuverlässigkeit mit maximaler Leistungsdichte kombinieren.

Individuell angepasste Motoren als Herzstück

Zur Produktpalette von Ultra Motion gehören unter anderen die L- und T-Serie. Die L-Serie bietet hochpräzise lineare Positionierung mit maximaler Regelsteifigkeit und optionaler Systemredundanz und eignet sich für sicherheitskritische, präzise Linearbewegung beispielsweise in der Flugsteuerung. Die T-Serie hingegen bietet zuverlässige Drehbewegung in extremen mechanischen oder auch maritimen Bedingungen. In beiden Fällen sorgen die bürstenlosen DC-Motoren der BP4-Familie mit hoher Leistungsdichte in Kombination mit präzisen Planetengetrieben dafür, dass große Drehmomente in kompakten Gehäusen zur Verfügung stehen. Im Ergebnis entstehen Antriebe, die sowohl in der Dynamik als auch in der Zuverlässigkeit selbst unter extremen Bedingungen überzeugen.

Engineering für Extreme: Tiefseedruck und Vakuum

Die T-Serie wird auch in der Variante T3U angeboten, die sich auch für den Einsatz in der Tiefsee eignet. Eine speziell entwickelte Abtriebswelle sorgt für eine erhöhte Drehmomentkapazität, während eine ventilierte, ölgefüllte Konfiguration den druckkompensierten Betrieb bis in 6000 Meter Tiefe ermöglicht. Für die L-Serie wiederum hat das Unternehmen vakuumoptimierte Modifikationen umgesetzt, die eine zuverlässige Funktion im Weltraum sicherstellen.

Zahnriemen- und Spindelachsen

Linearachsen: Abdeckung schützt vor Schmutz und Kleinteilen

Die Integration in die speziellen Konfigurationen der Aktuatoren erfordert eine präzise Balance zwischen hohem Drehmoment, dynamischer Performance und dauerhafter Zuverlässigkeit. Umweltbedingungen in Tiefsee oder im Weltraum stellen enorme Herausforderungen dar: raue Umgebungsbedingungen wie etwa durch Salzwasser, hohe Drücke, große Temperaturschwankungen oder Vakuum (in dem das Verdampfen von Schmierstoffen vermieden werden muss). Diese lassen sich nur durch maßgeschneiderte mechanische und materialtechnische Anpassungen bewältigen. Durch die enge Entwicklungskooperation der beiden Unternehmen war es möglich, diese Hürden zu meistern und Antriebe bereitzustellen, die auch in den anspruchsvollsten Szenarien kompromisslos funktionieren. Beide Beispiele verdeutlichen, wie stark Produkte in Zusammenarbeit mit den Antriebsexperten speziell für besondere Anforderungen entwickelt werden können und wie individuelle Lösungen die Leistungsfähigkeit der Ultra-Motion-Aktuatoren steigern.

Bürstenlose DC-Servomotoren 4-Pol-Technologie

Die vierpoligen bürstenlosen DC-Servomotoren der Serie BP4 bestechen durch höchste Drehmomente – und das trotz kompakter Bauform in Durchmesser 22 und 32 Millimeter und geringem Gewicht. Herzstück der Motoren ist eine neuartige innovative Wicklungstechnologie, die nicht nur einen sehr hohen Kupferanteil im Stator erlaubt, sondern auch eine hohe elektrische und geometrische Wicklungssymmetrie aufweist. Das führt zu geringen Verlusten und zu einem sehr hohen Wirkungsgrad. Die Serie BP4 ist überlastfähig und eignet sich für Anwendungen mit höchsten Leistungen bei möglichst geringem Gesamtgewicht und Bauraum und für den dynamischen Start-/Stopp-Betrieb.