Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Neuer Flächenmotor macht Maschinen dynamischer

13.12.2012
Das Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen präsentiert den Prototyp eines lineardirekten Motors, der zwei Antriebsrichtungen gleichzeitig bedienen kann

Soll sich das Werkzeug einer Werkzeugmaschine nicht nur entlang einer Richtung bewegen, dann braucht diese Maschine – bislang – zwei Elektromotoren: Der erste bewegt sich vor und zurück und trägt den zweiten Motor, der den Antrieb nach rechts und links (oder oben und unten) beisteuert, Huckepack.

Gemeinsam können diese beiden Motoren so alle Punkte einer Ebene ansteuern. Gemeinsam sind sie aber auch relativ schwer und benötigen in ihrer Konstruktion viel Platz – sehr ungünstige Eigenschaften, wenn es um schnelle und präzise Positioniervorgänge insbesondere in hochdynamischen Werkzeugmaschinen geht.

Jan Friederichs, Ingenieurwissenschaftler am Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen (IFW) im Produktionstechnischen Zentrum der Leibniz Universität Hannover, hat sich der Aufgabe angenommen, einen einzigen planaren Motor zu entwickeln, der beide Antriebsrichtungen bedienen kann. Dass diese so naheliegende Idee noch nicht verfolgt wurde, macht deutlich, dass Friederichs es hier mit anspruchsvoller Grundlagenforschung ohne Erfolgsgarantie zu tun hatte. Er konnte die Deutsche Forschungsgemeinschaft für sein Konzept gewinnen; sie fördert seit 2010 die „grundlegende Erforschung eines zweiachsigen lineardirekt angetriebenen Mehrkoordinatenantriebs unter besonderer Berücksichtigung der Einsatzfähigkeit in Werkzeugmaschinen“. Der Machbarkeitsnachweis des Flächenmotors stand im ersten Förderjahr im Mittelpunkt, er wurde mit einer Simulation erbracht. Anschließend konnte das Team um Jan Friederichs daran gehen, den Prototypen zu konzipieren und umzusetzen.

Eine der zentralen Herausforderungen war die elektromagnetische Auslegung des Motors, denn anders als sonst üblich muss die Kraft, die im Motor erzeugt wird, ja nicht mehr nur in eine Richtung weisen. Völlig neue Kreuzwickeltechnologien, kombiniert mit einem passenden Permanentmagnetfeld in Form eines Schachbrettmusters, erwiesen sich als erfolgreiche Lösungsbausteine. Die resultierende, in jede beliebige Flächenrichtung weisende Kraft bewegt einen Arbeitstisch, der über zwei senkrecht zueinander angebrachte Schienen geführt wird. Mittlerweile ist der Prototyp in Betrieb. Er bewegt zurzeit einen 0,3 mal 0,3 Meter großen Arbeitstisch und beschleunigt ihn und ein Bauteil von bis zu 80 Kilogramm beim Positionieren mit bis zu 2g, der zweifachen Erdbeschleunigung.

„Unser Antrieb“, so Friederichs, „hat mehrere Vorteile: Er ist kompakter in der Bauweise, ausgeglichener in der Leistungsverteilung auf die Einzelachsen, steifer in der Konstruktion und genauer bei der Positionierung.“ Die Vielfalt möglicher Anwendungen skizziert Professor Berend Denkena, Leiter des IFW: „Der neue Antrieb ist ideal einsetzbar in Sonder-, Dreh- und Fräsmaschinen oder in Bestückungsmaschinen, die Ware in x- und y-Richtung bewegen. Aber auch jenseits des Maschinenbaus sind viele neue Anwendungen denkbar – ob in der Medizintechnik, der Reha-Technik oder der Spiele-Industrie, denn der Motor lässt sich beispielsweise auch per Joystick steuern.“

Für den Transfer der erfolgreichen Grundlagenforschung in konkrete industrielle Anwendungen kooperiert das Team des IFW gern mit Industriepartnern. Interessierte Unternehmen können sich an Jan Friederichs wenden. Kontaktmöglichkeiten und weitere Informationen unter http://www.planardrive.de/

Hinweis an die Redaktion:
Für weitere Informationen steht Ihnen Dipl.-Ing. Jan Friederichs vom Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen der Leibniz Universität Hannover unter Telefon +49 511 762 18067 oder per E-Mail unter friederichs@ifw.uni-hannover.de gern zur Verfügung.

Mechtild Freiin v. Münchhausen | idw
Weitere Informationen:
http://www.planardrive.de/
http://www.ifw.uni-hannover.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Maschinenbau:

nachricht Erstes Forschungsgroßgerät: 350 Tonnen für den Leichtbau-Campus
05.02.2016 | Technische Universität Braunschweig

nachricht SmartBlades: Neue Ideen, wie Rotorblätter stabiler und leichter werden
04.02.2016 | Fraunhofer Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik IWES

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Maschinenbau >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Automatisiertes Fahren: Lenken ohne Grenzen

Projekt OmniSteer startet mit 3,4 Millionen Euro Budget, um urbane Manövrierfähigkeit von Autos zu steigern

Autos steigern die Mobilität ihrer Nutzer. In engen Innenstädten jedoch stoßen sie an die Grenzen der eigenen Manövrierfähigkeit. Etwa für Vielparker wie...

Im Focus: Automated driving: Steering without limits

OmniSteer project to increase automobiles’ urban maneuverability begins with a € 3.4 million budget

Automobiles increase the mobility of their users. However, their maneuverability is pushed to the limit by cramped inner city conditions. Those who need to...

Im Focus: Embedded World: Fraunhofer ESK zeigt Entwicklung eines ausfallsicheren Bordnetzes für die Autos der Zukunft

Hochautomatisiertes Fahren setzt voraus, dass Fahrzeuge Fehler selbstständig beheben können, bis der Fahrer in der Lage ist, selbst einzugreifen. Dazu muss im Bordnetz des Autos die Ausfallsicherheit kritischer Funktionen garantiert sein. Das Fraunhofer ESK zeigt auf der Embedded World in Nürnberg (23. bis 25. Februar), wie das mit Erweiterungen des aktuellen AUTOSAR-Standards umzusetzen ist. Hierfür stellen die ESK-Forscher auch eine Werkzeugkette vor, mit der solche Bordnetze entwickelt werden können (Halle 4 / Stand 460).

Fällt in einem hochautomatisierten Fahrzeug eine Steuerungseinheit aus, muss das Fahrzeug selbstständig reagieren, bis der Fahrer eingreifen und das Fahren...

Im Focus: Fusionsanlage Wendelstein 7-X erzeugt erstes Wasserstoff-Plasma

Bundeskanzlerin schaltet Plasma ein / Beginn des wissenschaftlichen Experimentierbetriebs

Am 3. Februar 2016 wurde in der Fusionsanlage Wendelstein 7-X im Max-Planck-Institut für Plasmaphysik (IPP) in Greifswald das erste Wasserstoff-Plasma erzeugt....

Im Focus: Mikroskopie: Neun auf einen Streich

Fortschritt für die biomedizinische Bildgebung: Im Biozentrum der Uni Würzburg wurde die Fluoreszenzmikroskopie so weiterentwickelt, dass sich jetzt bis zu neun verschiedene Zellstrukturen gleichzeitig markieren und abbilden lassen.

Mit der Fluoreszenzmikroskopie können Forscher Biomoleküle in Zellen sichtbar machen. Sie markieren die Moleküle mit fluoreszierenden Sonden, regen diese mit...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

25 Jahre tropische Meeresforschung in Bremen: das Leibniz-Zentrum für Marine Tropenökologie

05.02.2016 | Veranstaltungen

Programmieren lernen leicht gemacht - GFOS lädt zum GFOS Java Summercamp

04.02.2016 | Veranstaltungen

Bochum Treff Bergmannsheil: 200 Chirurgen diskutierten aktuelle Therapien bei Protheseninfektionen

04.02.2016 | Veranstaltungen

 
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Pharmapack: Neue Verpackungslösungen von SCHOTT

05.02.2016 | Messenachrichten

Diese Zellen sagen, wo’s lang geht

05.02.2016 | Biowissenschaften Chemie

„LAVA“ kann Implantate verbessern

05.02.2016 | Materialwissenschaften