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antriebstechnik 5/2019

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ELEKTROMOTOREN

ELEKTROMOTOREN Linearmotoren können recht unterschiedlich konstruiert sein, denn grundsätzlich lassen sich „drehende“ Elektromotoren aller Prinzipien in Linearmotoren umsetzen, indem man den runden Luftspalt auf eine Gerade abbildet. Die ursprünglich kreisförmig angeordneten elektrischen Erregerwicklungen werden dazu quasi auf ebener Strecke abgewickelt. Das Magnetfeld zieht dann den Läufer über die Fahrstrecke. Es gibt jedoch auch noch andere Möglichkeiten. Die DC-Linearantriebe der Serie „Quickshaft“ aus dem Hause Faulhaber sind z. B. nicht als solche „Oberflächenläufer“ mit Schlitten und Führung aufgebaut. Stattdessen wird der Läuferstab innerhalb einer selbsttragenden Dreiphasenspule geführt. Durch diese Konstruktion ergeben sich ein gutes lineares Kraft-/Stromverhältnis und eine hohe Dynamik. Zudem gibt es keine Rastmomente, wodurch sich die Linearmotoren für den Einsatz in Mikropositioniersystemen besonders gut eignen. Typische Anwendungen reichen von Handling- und Positioniersystemen bis hin zu Scanning-Applikationen z. B. in der Mikroskopie. Inzwischen haben die kompakten DC-Linearantriebe sich aber auch in eher ungewöhnlichen Anwendungen bewiesen. Die kinetische Skulptur „Projekt Anthozoa“ – eine Kooperation der MTK AG, flying saucer und Faulhaber – liefert dafür ein beeindruckendes Beispiel und veranschaulicht gleichzeitig, was die kleinen Antriebe leisten können. NATUR KÜNSTLICH UND KÜNSTLERISCH NACHBILDEN Mit der Leidenschaft zu begeistern und Wissen lebendig zu vermitteln sowie der Überzeugung, jedes noch so abstrakte und techni­ sche Thema zu einer aufregenden Erfahrung machen zu können, führen die Designer von flying saucer (Berlin) und die Ingenieure der MKT AG (Olching) mit „Projekt Anthozoa“ ein uraltes menschliches Streben fort: Natur künstlich nachzubilden. Von den ersten Höhlenmalereien bis zu moderner Robotik setzte die Technik hier stets Grenzen, eröffnete aber auch immer wieder neue Möglichkeiten. Jetzt galt es weg von der gemeinhin mit „Robotern“ verbundenen eher tollpatschigen Nachahmung zu kommen, und stattdessen eine fließende, natürlich wirkende Bewegung ohne erkennbare technische Einschränkung zu erreichen, und das mithilfe der Faulhaber DC-Servomotoren. Gute Voraussetzungen dafür haben die kleinen Antriebe: Sie kombinieren Geschwindigkeit und Robustheit pneumatischer Systeme mit Flexibilität und Zuverlässigkeit elektromechanischer Linearmotoren. Ihre Konstruktion mit der selbsttragenden Dreiphasenspule im massiven, antimagnetischen Statorgehäuse sorgt für hohe Leistung und Dynamik mit streng linearem Kraft-Strom- Verhältnis – bei überraschend geringem Einbauvolumen. Auf dieser Basis sind dann hochdynamische Bewegung ohne Rastmomente, also auch flüssige, lebensechte Bewegungen realisierbar, zumal eine exakte Positionskontrolle über die in den Motoren integrierten Hallsensoren einfach möglich ist. BALANCE UND SCHWERELOSIGKEIT Mit diesen Eigenschaften im Hinterkopf stießen die Industrie­ De signer und Ingenieure auf das Buch „Kunstformen der Natur“ des Naturforschers und Universalgelehrten Ernst Haeckel (1834 bis 40 antriebstechnik 2019/05 www.antriebstechnik.de

ELEKTROMOTOREN LINEARE DC-SERVOMOTOREN FÜR LEBENDIGE BEWEGUNGEN VON DER UNTERWASSERWELT INSPIRIERT Kleinstantriebe leisten heute in den unterschiedlichsten Anwendungen Beachtliches. Klein, drehmomentstark, dynamisch bei präziser Ansteuerung und möglichst geräuschlosem Lauf sind aber nicht nur Anforderungen, die viele industrielle Anwendungen an die Antriebe stellen. Bei der kinetischen Skulptur „Projekt Anthozoa“ beispielsweise, die das Bewegungsmuster der wirbellosen Blumentiere nachempfindet, sorgen viele kleine lineare DC-Servomotoren für flüssige, dynamische und damit lebensechte Bewegungen. Dipl.-Ing. (BA) Andreas Seegen ist Leiter Marketing bei der Dr. Fritz Faulhaber GmbH & Co. KG und Ellen-Christine Reiff, M.A. ist Mitarbeiterin im Redaktionsbüro Stutensee 01 02 01 Für die fließenden Bewegungsabläufe der Choreografie sorgen 120 lineare DC-Servomotoren und ebenso viele Motion Controller 02 Motion Controller mit EtherCAT-Schnittstelle 03 Linearer DC-Servomotor der Serie LM 270: Bei 74 mm Länge liefert er 9,2 N Schubkraft 03 www.antriebstechnik.de antriebstechnik 2019/05 41

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