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 An einem Strang ziehen: Integrated Drive Systems treiben isobare Hochleistungspresse an
22.04.2015 | Siemens AG

nachricht Größter Laderaumbagger der Welt
22.04.2015 | Siemens AG

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Maschinenbau >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Elektromobilität: Ultraleichtes Kraftpaket für das elektrische Fliegen

Siemens hat einen einzigartigen Elektromotor entwickelt, der hohe Leistung mit einem minimalen Gewicht kombiniert. Durch konsequente Optimierung aller Komponenten stellt der neue Antrieb in seiner Klasse einen Weltrekord beim Leistungsgewicht auf. Dadurch kommt der routinemäßige Einsatz von elektrisch angetriebenen Flugzeugen oder Helikoptern einen großen Schritt näher.

Manchmal lässt sich eine technische Revolution ganz knapp in einer einzigen Zahl zusammenfassen. In diesem Fall lautet sie: fünf Kilowatt pro Kilogramm – das...

Im Focus: Fast and Accurate 3-D Imaging Technique to Track Optically-Trapped Particles

KAIST researchers published an article on the development of a novel technique to precisely track the 3-D positions of optically-trapped particles having complicated geometry in high speed in the April 2015 issue of Optica.

Daejeon, Republic of Korea, April 23, 2015--Optical tweezers have been used as an invaluable tool for exerting micro-scale force on microscopic particles and...

Im Focus: Von Innen nach Außen: Rätsel der galaktischen Scheiben gelöst

Ein Team von Astronomen unter der Leitung von Ivan Minchev, Wissenschaftler am Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam (AIP), hat mithilfe hochmoderner theoretischer Modelle das Rätsel um die Entwicklung der Galaxienscheiben gelöst. Die jetzt veröffentlichte Studie zeigt, dass sich Sternpopulationen gleichen Alters durch Galaxienkollisionen nach außen hin ausweiten. Ähnlich wie die Blüten einer Rose reichern sich diese Populationen schichtweise in der Galaxie an und formen so allmählich die dicke Scheibe.

„Wir können nun zum ersten Mal zeigen, dass dicke Scheiben nicht nur aus alten Sterngenerationen bestehen, sondern – in einem größeren Abstand zum...

Im Focus: NOAA, Tulane identify second possible specimen of 'pocket shark' ever found

Pocket sharks are among the world's rarest finds

A very small and rare species of shark is swimming its way through scientific literature. But don't worry, the chances of this inches-long vertebrate biting...

Im Focus: Morbus Crohn: neuer Entstehungsmechanismus entschlüsselt

Bakteriengemeinschaften verursachen Darmentzündung

Morbus Crohn zählt zu den chronisch-entzündlichen Darmerkrankungen (CED). Bei der Krankheit spielt die genetische Veranlagung eine Rolle - und offenbar auch...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Internationale Familienunternehmensforschung

24.04.2015 | Veranstaltungen

Internationaler Tag der Immunologie am 29. April 2015

24.04.2015 | Veranstaltungen

Wirtschaftsempfang 2015: WissensRÄUME

24.04.2015 | Veranstaltungen

 
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Simulation und virtuelle Welten: Virtueller Messerundgang mit dem Smartphone

24.04.2015 | Informationstechnologie

Elektromobilität: Ultraleichtes Kraftpaket für das elektrische Fliegen

24.04.2015 | Energie und Elektrotechnik

Siemens integriert Sitop-Stromversorgung in Prozessleitsystem Simatic PCS 7

24.04.2015 | Messenachrichten