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 Staubarmes Recycling wertvoller Rohstoffe aus Elektronikschrott
16.11.2016 | Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT

nachricht Mikrostrukturen mit dem Laser ätzen
25.10.2016 | Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Verfahrenstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Mit solaren Gebäudehüllen Architektur gestalten

Solarthermie ist in der breiten Öffentlichkeit derzeit durch dunkelblaue, rechteckige Kollektoren auf Hausdächern besetzt. Für ästhetisch hochwertige Architektur werden Technologien benötigt, die dem Architekten mehr Gestaltungsspielraum für Niedrigst- und Plusenergiegebäude geben. Im Projekt »ArKol« entwickeln Forscher des Fraunhofer ISE gemeinsam mit Partnern aktuell zwei Fassadenkollektoren für solare Wärmeerzeugung, die ein hohes Maß an Designflexibilität erlauben: einen Streifenkollektor für opake sowie eine solarthermische Jalousie für transparente Fassadenanteile. Der aktuelle Stand der beiden Entwicklungen wird auf der BAU 2017 vorgestellt.

Im Projekt »ArKol – Entwicklung von architektonisch hoch integrierten Fassadekollektoren mit Heat Pipes« entwickelt das Fraunhofer ISE gemeinsam mit Partnern...

Im Focus: Designing Architecture with Solar Building Envelopes

Among the general public, solar thermal energy is currently associated with dark blue, rectangular collectors on building roofs. Technologies are needed for aesthetically high quality architecture which offer the architect more room for manoeuvre when it comes to low- and plus-energy buildings. With the “ArKol” project, researchers at Fraunhofer ISE together with partners are currently developing two façade collectors for solar thermal energy generation, which permit a high degree of design flexibility: a strip collector for opaque façade sections and a solar thermal blind for transparent sections. The current state of the two developments will be presented at the BAU 2017 trade fair.

As part of the “ArKol – development of architecturally highly integrated façade collectors with heat pipes” project, Fraunhofer ISE together with its partners...

Im Focus: Mit Bindfaden und Schere - die Chromosomenverteilung in der Meiose

Was einmal fest verbunden war sollte nicht getrennt werden? Nicht so in der Meiose, der Zellteilung in der Gameten, Spermien und Eizellen entstehen. Am Anfang der Meiose hält der ringförmige Proteinkomplex Kohäsin die Chromosomenstränge, auf denen die Bauanleitung des Körpers gespeichert ist, zusammen wie ein Bindfaden. Damit am Ende jede Eizelle und jedes Spermium nur einen Chromosomensatz erhält, müssen die Bindfäden aufgeschnitten werden. Forscher vom Max-Planck-Institut für Biochemie zeigen in der Bäckerhefe wie ein auch im Menschen vorkommendes Kinase-Enzym das Aufschneiden der Kohäsinringe kontrolliert und mit dem Austritt aus der Meiose und der Gametenbildung koordiniert.

Warum sehen Kinder eigentlich ihren Eltern ähnlich? Die meisten Zellen unseres Körpers sind diploid, d.h. sie besitzen zwei Kopien von jedem Chromosom – eine...

Im Focus: Der Klang des Ozeans

Umfassende Langzeitstudie zur Geräuschkulisse im Südpolarmeer veröffentlicht

Fast drei Jahre lang haben AWI-Wissenschaftler mit Unterwasser-Mikrofonen in das Südpolarmeer hineingehorcht und einen „Chor“ aus Walen und Robben vernommen....

Im Focus: Wie man eine 80t schwere Betonschale aufbläst

An der TU Wien wurde eine Alternative zu teuren und aufwendigen Schalungen für Kuppelbauten entwickelt, die nun in einem Testbauwerk für die ÖBB-Infrastruktur umgesetzt wird.

Die Schalung für Kuppelbauten aus Beton ist normalerweise aufwändig und teuer. Eine mögliche kostengünstige und ressourcenschonende Alternative bietet die an...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Aquakulturen und Fangquoten – was hilft gegen Überfischung?

16.01.2017 | Veranstaltungen

14. BF21-Jahrestagung „Mobilität & Kfz-Versicherung im Fokus“

12.01.2017 | Veranstaltungen

Leipziger Biogas-Fachgespräch lädt zum "Branchengespräch Biogas2020+" nach Nossen

11.01.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Weltweit erste Solarstraße in Frankreich eingeweiht

16.01.2017 | Energie und Elektrotechnik

Proteinforschung: Der Computer als Mikroskop

16.01.2017 | Biowissenschaften Chemie

Vermeintlich junger Stern entpuppt sich als galaktischer Greis

16.01.2017 | Physik Astronomie