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Kleinstantriebe: Ausgabe 11/2019, 11.11.2019

Miniaturantriebe für den Einsatz im All

Vor 50 Jahren betrat der erste Mensch den Mond. Seitdem ist der Weltraum zum Arbeitsplatz für den Menschen geworden. Ermöglicht hat diese Entwicklung der technische Fortschritt der letzten Jahrzehnte, gerade auch im Bereich der Antriebstechnik. Leichte, kompakte Miniaturantriebe von Faulhaber haben bei vielen Raumfahrtprojekten unter härtesten Weltraumbedingungen immer wieder ihre Zuverlässigkeit und Positioniergenauigkeit bewiesen.

Die Antriebe sind vakuumtauglich und widerstehen höchsten mechanischen Belastungen. Ihre Komponenten sind optimal aufeinander abgestimmt und erreichen so eine sehr hohe Effizienz, heisst es von Herstellerseite.

Sechs Schrittmotoren mit Planetengetriebe sind beispielsweise aktuell im «Seismic Experiment for Interior Structure» (SEIS) dem sensibelsten Seismometer, das je gebaut wurde, auf dem Mars im Einsatz und helfen so mit zu klären, ob der rote Planet bebt.

Bei den seismologischen Messungen haben sie gleich zwei Aufgaben: Sie bringen die Messmechanik in Balance und gleichen auftretende Spannungskräfte aus, die aufgrund der typischen starken jahreszeitlichen Temperaturschwankungen in der Marsathmospäre entstehen.

Auch an Bord der internationalen Raumstation ISS sind die kleinen Antriebe aus DE-Schönaich zu finden. Bürstenlose DC-Motoren erlauben «Cimon», einem künstlichen Assistenten für Astronauten, sich an Bord frei zu bewegen. Bei der nächsten Mars-Mission im Jahr 2020 sind Schrittmotoren in hochauflösenden Kamerasystemen verbaut. Die kleinen Antriebe mit nur 10 mm Durchmesser positionieren die Objektive für gestochen scharfe Aufnahmen der Mars-oberfläche.

Auch zukünftig sollen die kompakten Miniaturantriebe zur Weiterentwicklung der Weltraumforschung und Raumfahrt beitragen. Eine Möglichkeit, um die Kosten bei kommerziellen Raketenstarts in Grenzen zu halten, besteht zum Beispiel darin, die Treibstoffverbrennung und damit den Verbrauch zu optimieren. Ein speziell entwickeltes Treibstoff-Trimmventil garantiert hierbei optimale Leistungen. Angetrieben wird es von robusten und zuverlässigen Servomotoren von Faulhaber.

Der Bedarf an weltraumtauglichen Antriebssystemen, die vor allem zuverlässig, langlebig, klein und leicht sein müssen, steigt also ständig. Vor 50 Jahren hätte sich das kaum jemand vorstellen können. Aber schon damals war Technik mit im Spiel, die heute zum Portfolio von Faulhaber gehört, denn das Unternehmen MPS – seinerzeit als RMB und inzwischen Teil der Faulhaber Group –, hat 1969 als Partner der Apollo-11-Mission Geschichte geschrieben, da deren Kugellager Teil der von den Astronauten verwendeten Lebenserhaltungsausrüstung war.  (msc)

Faulhaber Minimotor SA
6980 Croglio, Tel. 091 611 31 00,
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faulhaber.com



Gibt es auf dem Mars Erdbeben? Diese Fragen soll das sensibelste Seismometer, das je gebaut wurde, in der Marssonde «InSight» klären; darin sind sechs Schrittmotoren mit Planetengetriebe von Faulhaber im Einsatz. (Bild: Sodern Ariane Group)


An Bord der ISS schwebt Simon, der kugelförmige Roboter in Grösse und Form eines Medizinballs trotz seiner fünf Kilo Gewicht schwerelos im Raum. (Bild: Airbus Space)

Im Profil: Faulhaber Group

Das Unternehmen ist spezialisiert auf Entwicklung, Produktion und Einsatz von hochpräzisen Klein- und Kleinstantriebssystemen, Servokomponenten und Steuerungen bis zu 200 W Abgabeleistung. Dazu zählt die Realisierung von kundenspezifischen Komplettlösungen ebenso wie ein umfangreiches Programm an Standardprodukten wie bürstenlose Motoren, DC-Kleinstmotoren, Encoder und Motion Controller. Zum Einsatz kommen diese in komplexen und anspruchsvollen Anwendungsgebieten wie Medizintechnik, Fabrikautomation, Präzisionsoptik, Telekommunikation, Luft- und Raumfahrt sowie Robotik. Vom leistungsstarken DC-Motor mit 224 mNm Dauerdrehmoment bis zum filigranen Mikroantrieb mit 1,9 mm Aussendurchmesser umfasst das Standardportfolio über 25 Millionen Möglichkeiten, um ein optimales Antriebssystem für eine Anwendung zusammenzustellen. Dieser Technologiebaukasten ist zugleich die Basis für Modifikationen, um auf besondere Kundenwünsche für Sonderausführungen eingehen zu können.