Elektromechanische Servosysteme Maßgeschneiderte Antriebe für Tiefsee und Weltall

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FAULHABER Antriebssysteme

ACE Stoßdämpfer GmbH

Maxon Motor GmbH

Die passende Antriebstechnik ist kein Produkt von der Stange. Gerade Anwendungen mit Kleinantrieben erfordern oft individuelle Lösungen – besonders für anspruchsvolle Anwendungen, wie in der Tiefsee oder im Weltall. Co-Engineering kann eine Lösung sein, wie Faulhaber und Ultra Motion zeigen.

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). Bei solch anspruchsvollen Anwendungen wird man in der Regel auch bei breiten Standardsortimenten nicht fündig – auch dann nicht, wenn Anbieter Standardkomponenten modifizieren.

Einige ihrer Systeme haben die Spezialisten für hochintegrierte elektromechanische Aktuatorsysteme mit integrierter Regelung und Positionsrückmeldung deshalb in Kooperation mit dem Kleinantriebsexperten Faulhaber entwickelt. Gemeinsam ist allen Lösungen die Forderung nach Aktuatoren, die höchste Zuverlässigkeit mit maximaler Leistungsdichte kombinieren.

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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 von Faulhaber 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 unter anderem 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 6.000 Meter Tiefe ermöglicht. Für die L-Serie wiederum hat Faulhaber vakuumoptimierte Modifikationen umgesetzt, die eine zuverlässige Funktion im Weltraum sicherstellen.

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 z.B. 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 zwischen Ultra Motion und Faulhaber war es möglich, diese Hürden zu meistern und Antriebe bereitzustellen, die auch in den anspruchsvollsten Szenarien kompromisslos funktionieren. Beide Beispiele verdeutlichen, wie Produkte in Zusammenarbeit mit den Antriebsexperten speziell für besondere Anforderungen entwickelt werden können und wie individuelle Lösungen die Leistungsfähigkeit der Ultra-Motion-Aktuatoren steigern.

* Dipl.-Ing. (FH) Nora Crocoll, Redaktionsbüro Stutensee

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