Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Antriebstechnik der Zukunft – mechatronisch und unkonventionell

22.03.2004


In der Antriebstechnik hält der Trend zur mechanischen, elektrischen und informationstechnischen Integration in den technologischen Prozess unvermindert an. Im Rahmen der von der Energietechnischen Gesellschaft im VDE (ITG) und der VDE/VDI-Gesellschaft Mikroelektronik, Mikro- und Feinwerktechnik (GMM) organisierten Expertentagung “Innovative Klein- und Mikroantriebstechnik” wurden die aktuellen Entwicklungen vorgestellt und diskutiert.



Neben der Faszination der Kleinheit spielen bei Mikrosystemen zunehmend Fragen der Wirtschaftlichkeit und Leistungsfähigkeit eine Rolle. So benötigen etwa mechatronische Antriebe für eine hoch integrierte Bauweise Systemkomponenten mit einem möglichst hohen Wirkungsgrad. Allerdings gelten die eingesetzten Motoren, Getriebe und Elektronikteile bezüglich des Wirkungsgrads als weitgehend ausgereift.



“Optimierungen sind nur in geringfügigem Maße mit extremen Aufwand zu erzielen”, resümiert Hans-Hermann Spohr von der Igersheimer WITTENSTEIN motion control GmbH. Ein Ansatz zur Problemlösung bei Antrieben mit kurzen Zykluszeiten sei der Einsatz von Motoren und Getrieben mit minimalen Rotationsträgheiten und optimierter Getriebeübersetzung. Dies habe eine niedrigerer Leistungsaufnahme zur Folge, da zur Beschleunigung und zum Bremsen der rotierenden Masse des Antriebs weniger Leistung benötigt werde.

Ein Beispiel aus der Getränkeindustrie verdeutlicht die Herausforderung: So steht die Branche durch den Siegeszug von neuen Verpackungsmaterialien wie PET vor einem grundlegenden Wandel mit der Folge, dass die Hersteller von Getränkeabfüllanlagen bereits seit Jahren unter dem Druck stehen, immer schnellere Maschinen zu entwickeln und gleichzeitig die Kosten zu senken. “Durch eine steigende Vielfalt von Verpackungsvarianten ist heute die Flexibilität einer Abfüllmaschine mindestens genauso wichtig wie ihre Geschwindigkeit”, erläutert Volker Müllerschön von der ELAU AG in Marktheidenfeld.

Dem Unternehmen ist es gelungen, einen innovativen Servo-Antrieb für Verschließsysteme zu entwickeln. “Dieser gewährleistet, dass eine Getränkeflasche einerseits sicher verschlossen und andererseits auch mit normalem Kraftaufwand wieder zu öffnen ist”, versichert Müllerschön. Für den Getränkehersteller oder den Abfüller bedeute dies, dass der Verschließvorgang auch bei unterschiedlichen Taktzahlen der Anlage gleichbleibende liefere. Darüber hinaus biete die Servo-Antriebstechnik die Möglichkeit, die Qualität jedes einzelnen Verschließvorgangs zu kontrollieren und zu dokumentieren. “Ich gehe davon aus, dass dies künftig zum Standard wird”, prophezeit Müllerschön.

Ebenfalls als zukunftsträchtig gilt der Einsatz magnetorheologischer Flüssigkeiten (MRF) in der Antriebstechnik. MRFs zählen – ebenso wie die elektrorheologischen Flüssigkeiten – zu den sogenannten steuerbaren Fluiden, das heißt, sie ändern beim Anlegen eines magnetischen bzw. elektrischen Feldes schnell und reversibel ihre rheologischen Eigenschaften. Während sich in der Makrowelt hydraulische Antriebe vor allem durch Höchstwerte hinsichtlich Dehnung, Druck und Energiedichte auszeichnen, lassen sich mit den zusätzlichen Vorteilen des Einsatzes von magnetorheologischen Flüssigkeiten miniaturisierte und modular aufgebaute Ventile für unkonventionelle hydraulische Kleinantrieb realisieren.

“Es ist uns gelungen, ein Simulationsmodell für die Optimierung des dynamischen Verhaltens von hydraulischen Antriebssystemen zu entwickeln”, erklärt Alexander Steck vom Stuttgarter Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung. Das auf der Netzwerkmethode basierende Modell erlaube die gleichzeitige Ermittlung der elektrischen und magnetischen Kennwerte sowie der strömungstechnischen Kennlinien der Ventile. Experten gehen davon aus, dass das Modell einen wichtigen Beitrag zum Einzug der sogenannten “unkonventionellen Methoden” in der Antriebstechnik leisten dürfte.

Rolf Froböse | VDE

Weitere Berichte zu: Antrieb Antriebstechnik Flüssigkeit Verschließvorgang

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Verfahrenstechnologie:

nachricht Wackelpudding mit Gedächtnis – Verlaufsvorhersage für handelsübliche Lacke
15.12.2017 | Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA

nachricht Smarte Rollstühle, vorausschauende Prothesen
15.12.2017 | Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Verfahrenstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Innovation im Leichtbaubereich: Belastbares Sandwich aus Aramid und Carbon

Die Entwicklung von Leichtbaustrukturen ist eines der zentralen Zukunftsthemen unserer Gesellschaft. Besonders in der Luftfahrtindustrie und in anderen Transportbereichen sind Leichtbaustrukturen gefragt. Sie ermöglichen Energieeinsparungen und reduzieren den Ressourcenverbrauch bei Treibstoffen und Material. Zum Einsatz kommen dabei Verbundmaterialien in der so genannten Sandwich-Bauweise. Diese bestehen aus zwei dünnen, steifen und hochfesten Deckschichten mit einer dazwischen liegenden dicken, vergleichsweise leichten und weichen Mittelschicht, dem Sandwich-Kern.

Aramidpapier ist ein etabliertes Material für solche Sandwichkerne. Sein mechanisches Strukturversagen ist jedoch noch unzureichend erforscht: Bislang fehlten...

Im Focus: Die Brücke, die sich dehnen kann

Brücken verformen sich, daher baut man normalerweise Dehnfugen ein. An der TU Wien wurde eine Technik entwickelt, die ohne Fugen auskommt und dadurch viel Geld und Aufwand spart.

Wer im Auto mit flottem Tempo über eine Brücke fährt, spürt es sofort: Meist rumpelt man am Anfang und am Ende der Brücke über eine Dehnfuge, die dort...

Im Focus: Eine Frage der Dynamik

Die meisten Ionenkanäle lassen nur eine ganz bestimmte Sorte von Ionen passieren, zum Beispiel Natrium- oder Kaliumionen. Daneben gibt es jedoch eine Reihe von Kanälen, die für beide Ionensorten durchlässig sind. Wie den Eiweißmolekülen das gelingt, hat jetzt ein Team um die Wissenschaftlerin Han Sun (FMP) und die Arbeitsgruppe von Adam Lange (FMP) herausgefunden. Solche nicht-selektiven Kanäle besäßen anders als die selektiven eine dynamische Struktur ihres Selektivitätsfilters, berichten die FMP-Forscher im Fachblatt Nature Communications. Dieser Filter könne zwei unterschiedliche Formen ausbilden, die jeweils nur eine der beiden Ionensorten passieren lassen.

Ionenkanäle sind für den Organismus von herausragender Bedeutung. Wenn zum Beispiel Sinnesreize wahrgenommen, ans Gehirn weitergeleitet und dort verarbeitet...

Im Focus: In best circles: First integrated circuit from self-assembled polymer

For the first time, a team of researchers at the Max-Planck Institute (MPI) for Polymer Research in Mainz, Germany, has succeeded in making an integrated circuit (IC) from just a monolayer of a semiconducting polymer via a bottom-up, self-assembly approach.

In the self-assembly process, the semiconducting polymer arranges itself into an ordered monolayer in a transistor. The transistors are binary switches used...

Im Focus: Erste integrierte Schaltkreise (IC) aus Plastik

Erstmals ist es einem Forscherteam am Max-Planck-Institut (MPI) für Polymerforschung in Mainz gelungen, einen integrierten Schaltkreis (IC) aus einer monomolekularen Schicht eines Halbleiterpolymers herzustellen. Dies erfolgte in einem sogenannten Bottom-Up-Ansatz durch einen selbstanordnenden Aufbau.

In diesem selbstanordnenden Aufbauprozess ordnen sich die Halbleiterpolymere als geordnete monomolekulare Schicht in einem Transistor an. Transistoren sind...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - April 2018

21.02.2018 | Veranstaltungen

Tag der Seltenen Erkrankungen – Deutsche Leberstiftung informiert über seltene Lebererkrankungen

21.02.2018 | Veranstaltungen

Digitalisierung auf dem Prüfstand: Hochkarätige Konferenz zu Empowerment in der agilen Arbeitswelt

20.02.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Kameratechnologie in Fahrzeugen: Bilddaten latenzarm komprimiert

21.02.2018 | Messenachrichten

Mit grüner Chemie gegen Malaria

21.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

Periimplantitis: BMBF fördert zahnärztliches Verbund-Projekt mit 1,1 Millionen Euro

21.02.2018 | Förderungen Preise

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics