Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Reibungsfrei und intelligent: Schwebende Metallplatte zeigt, was Magnetlager können

26.03.2013
Wo sich etwas bewegen oder drehen soll, verringern so genannte Lager die Reibung – wie beim Auto zwischen Rad und Achse.

Ein neuartiges Magnetlager, das nicht nur ganz ohne Reibung auskommt, sondern intelligent und selbstständig Störungen abschätzt und ausgleicht, haben Saarbrücker Forscher um Professor Joachim Rudolph entwickelt.

Mit einer schwebenden Metallplatte, die einen Tischtennisball jongliert, zeigen sie ihr Know-how vom 8. bis 12. April auf der Hannover Messe. Die Ingenieure suchen am saarländischen Forschungsstand Kontakt zu Partnern aus Unternehmen und Industrie, für die sie maßgeschneiderte Magnetlager-Lösungen entwickeln können. (Halle 2, Stand C 40).

Kugellager ohne Kugeln? Das ist möglich: Magnetlager heißt die Alternative, die komplett ohne Reibung und Wartung auskommt. Damit ist diese Methode klar im Vorteil, denn herkömmliche Lager verringern die Reibung nur und müssen zeitaufwändig Instand gehalten werden.

An intelligenten Magnetlagern, die Lagerungen aller Art ersetzen können, arbeiten an der Saar-Uni Ingenieure im Team von Professor Joachim Rudolph. Die Technologie findet sogar in Präzisionswerkzeugen Anwendung: Hier macht die freie Lagerung zum Beispiel passgenaues Bohren von Speziallöchern möglich - etwa in einer vorher festgelegten Ellipsenform.

Kein rundes, aber umso intelligenteres Beispiel für ein Magnetlager zeigen die Regelungstechniker auf der Hannover Messe: eine schwebende Metallplatte, der sie Ballgefühl verliehen haben. Sie lässt einen Tischtennisball hüpfen. Einen solchen lässig auf einem Schläger auftippen zu lassen, erfordert auch beim Menschen einiges an Geschick. Der geübte Spieler lässt den Ball immer halbwegs gleich hoch fliegen, er hat das richtige Timing und gleicht Fehlhopser aus. Bei ihm gelingt das Zusammenspiel von Auftippen und der leichten Aufwärtsbewegung des Schlägers, die dem Ball wieder Schwung verleiht. Dieses Ballgefühl zu entwickeln, ist schon für den Menschen kein ganz leichtes Unterfangen.

Die rund fünf Kilogramm schwere Metallplatte, die Professor Rudolph und Lothar Kiltz in Hannover zeigen, wird von vier Elektromagneten frei beweglich in der Schwebe gehalten. Das macht eine reibungsfreie Bewegung möglich, ein mechanisches Lager wird ersetzt. Ihr besonderes „Talent“ zeigt die Platte, wenn sie gestört wird. Fällt etwa ein Tischtennisball auf sie, müsste sie dies normalerweise empfindlich aus dem Gleichgewicht bringen: Eigentlich müsste sie jetzt herunterfallen. Nicht so die Saarbrücker Platte. Im Gegenteil: Nicht nur, dass sie ihre Balance hält, sie kommt dem Ball sogar beim nächsten Mal im richtigen Moment entgegen und versetzt ihm einen passenden Stoß, damit er weiterhin gleichmäßig springt.

Was beim Menschen, der den Tischtennisball balanciert, vom Gehirn gesteuert wird, übernimmt bei der schwebenden Metallplatte eine Steuerungseinheit. Das besondere Know-how des neuen Verfahrens liegt in der Koordination. Es genügt dem System, die Position der Platte und die Ströme in den Magnetspulen zu messen, um den Aufprall des Balls zu erkennen. Weitere Sensoren sind nicht erforderlich, was zusätzliche Fehlerquellen ausschließt. Neue hochleistungsfähige Algorithmen berechnen innerhalb weniger Mikrosekunden, wie die Elektromagneten die Stöße abfangen können. Gleichzeitig leitet das System anhand der wenigen gemessenen Signale ab, was als nächstes passiert – es schätzt, wann der nächste Aufprall erfolgt und berechnet, wie diesem zu begegnen ist. Schon bevor der Ball wieder auftippt, weist es die Elektromagnete vorausschauend und genau an, wie sie zu reagieren haben: Die Platte ist bereit, ihm im rechten Augenblick einen angemessenen Stoß zu versetzen.

Was auf den ersten Blick spielerisch wirkt, demonstriert handfeste Ingenieurleistung: Die Saarbrücker Regelungstechniker um Joachim Rudolph entwickeln modellbasierte Algorithmen für ultraschnelle Präzisionsregelung. Dabei können sie auch „schlechte“ Signale so verarbeiten, dass sie für ein Regelungssystem verwendet werden können. Ihre Regelung erkennt Störungen und Fehler im System schnell und berücksichtigt sie, indem sie Fehlerdaten herausrechnet.

Kontakt: Prof. Dr.-Ing. Joachim Rudolph: Tel.: 0681 302-64721;
E-Mail: j.rudolph@lsr.uni-saarland.de
Lothar Kiltz: Tel.: 0 681-302-64732; E-Mail: l.kiltz@lsr.uni-saarland.de

Ein Pressefoto und ein Video für den kostenlosen Gebrauch finden Sie unter http://www.uni-saarland.de/pressefotos. Bitte beachten Sie die Nutzungsbedingungen.

Hinweis für Hörfunk-Journalisten: Sie können Telefoninterviews in Studioqualität mit Wissenschaftlern der Universität des Saarlandes führen, über Rundfunk-Codec (IP-Verbindung mit Direktanwahl oder über ARD-Sternpunkt 106813020001). Interviewwünsche bitte an die Pressestelle (0681/302-3610).

Der saarländische Forschungsstand (Halle 2, Stand C 40) wird organisiert von der Kontaktstelle für Wissens- und Technologietransfer der Universität des Saarlandes (KWT). Sie ist zentraler Ansprechpartner für Unternehmen und initiiert unter anderem Kooperationen mit Saarbrücker Forschern. Seit kurzem ist die Universität des Saarlandes auch „Gründerhochschule“ und wird dabei vom Bundeswirtschaftsministerium gefördert. http://www.uni-saarland.de/kwt

Claudia Ehrlich | Universität des Saarlandes
Weitere Informationen:
http://www.uni-saarland.de/kwt

Weitere Nachrichten aus der Kategorie HANNOVER MESSE:

nachricht Praxisnah: Rittal zeigt umfassende Lösungskompetenz für Industrie und IT
24.03.2017 | Rittal GmbH & Co. KG

nachricht Key Enabling Technologies auf der HANNOVER MESSE 2017
08.03.2017 | IVAM Fachverband für Mikrotechnik

Alle Nachrichten aus der Kategorie: HANNOVER MESSE >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Wegweisende Erkenntnisse für die Biomedizin: NAD⁺ hilft bei Reparatur geschädigter Erbinformationen

Eine internationale Forschergruppe mit dem Bayreuther Biochemiker Prof. Dr. Clemens Steegborn präsentiert in 'Science' neue, für die Biomedizin wegweisende Forschungsergebnisse zur Rolle des Moleküls NAD⁺ bei der Korrektur von Schäden am Erbgut.

Die Zellen von Menschen und Tieren können Schäden an der DNA, dem Träger der Erbinformation, bis zu einem gewissen Umfang selbst reparieren. Diese Fähigkeit...

Im Focus: Designer-Proteine falten DNA

Florian Praetorius und Prof. Hendrik Dietz von der Technischen Universität München (TUM) haben eine neue Methode entwickelt, mit deren Hilfe sie definierte Hybrid-Strukturen aus DNA und Proteinen aufbauen können. Die Methode eröffnet Möglichkeiten für die zellbiologische Grundlagenforschung und für die Anwendung in Medizin und Biotechnologie.

Desoxyribonukleinsäure – besser bekannt unter der englischen Abkürzung DNA – ist die Trägerin unserer Erbinformation. Für Prof. Hendrik Dietz und Florian...

Im Focus: Fliegende Intensivstationen: Ultraschallgeräte in Rettungshubschraubern können Leben retten

Etwa 21 Millionen Menschen treffen jährlich in deutschen Notaufnahmen ein. Im Kampf zwischen Leben und Tod zählt für diese Patienten jede Minute. Wenn sie schon kurz nach dem Unfall zielgerichtet behandelt werden können, verbessern sich ihre Überlebenschancen erheblich. Damit Notfallmediziner in solchen Fällen schnell die richtige Diagnose stellen können, kommen in den Rettungshubschraubern der DRF Luftrettung und zunehmend auch in Notarzteinsatzfahrzeugen mobile Ultraschallgeräte zum Einsatz. Experten der Deutschen Gesellschaft für Ultraschall in der Medizin e.V. (DEGUM) schulen die Notärzte und Rettungsassistenten.

Mit mobilen Ultraschallgeräten können Notärzte beispielsweise innere Blutungen direkt am Unfallort identifizieren und sie bei Bedarf auch für Untersuchungen im...

Im Focus: Gigantische Magnetfelder im Universum

Astronomen aus Bonn und Tautenburg in Thüringen beobachteten mit dem 100-m-Radioteleskop Effelsberg Galaxienhaufen, das sind Ansammlungen von Sternsystemen, heißem Gas und geladenen Teilchen. An den Rändern dieser Galaxienhaufen fanden sie außergewöhnlich geordnete Magnetfelder, die sich über viele Millionen Lichtjahre erstrecken. Sie stellen die größten bekannten Magnetfelder im Universum dar.

Die Ergebnisse werden am 22. März in der Fachzeitschrift „Astronomy & Astrophysics“ veröffentlicht.

Galaxienhaufen sind die größten gravitativ gebundenen Strukturen im Universum, mit einer Ausdehnung von etwa zehn Millionen Lichtjahren. Im Vergleich dazu ist...

Im Focus: Giant Magnetic Fields in the Universe

Astronomers from Bonn and Tautenburg in Thuringia (Germany) used the 100-m radio telescope at Effelsberg to observe several galaxy clusters. At the edges of these large accumulations of dark matter, stellar systems (galaxies), hot gas, and charged particles, they found magnetic fields that are exceptionally ordered over distances of many million light years. This makes them the most extended magnetic fields in the universe known so far.

The results will be published on March 22 in the journal „Astronomy & Astrophysics“.

Galaxy clusters are the largest gravitationally bound structures in the universe. With a typical extent of about 10 million light years, i.e. 100 times the...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungen

Lebenswichtige Lebensmittelchemie

23.03.2017 | Veranstaltungen

Die „Panama Papers“ aus Programmierersicht

22.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Förderung des Instituts für Lasertechnik und Messtechnik in Ulm mit rund 1,63 Millionen Euro

24.03.2017 | Förderungen Preise

TU-Bauingenieure koordinieren EU-Projekt zu Recycling-Beton von über sieben Millionen Euro

24.03.2017 | Förderungen Preise