Motor kriecht wie ein Wurm

(idw) Motor kriecht wie ein Wurm

Furtwangen, 26. Januar 1999
Wie ein Wurm bewegt er sich vorwärts: der Inch-Wurm-Motor der Fachhochschule Furtwangen. Auf der Fachmesse "Industrie und Elektronik" in Freiburg stellt die Hochschule diesen besonders kostengünstig herzustellenden Präzisionsantrieb vom 28.-30. Januar vor.
Das zwanzig Zentimeter große Gerät - ein sogenannter Linearmotor - hat als bewegliches Teil einen Schlitten, der hin- und herfahren kann. Der Clou ist, daß sich der Schlitten wie ein Wurm kriechend vorwärtsschiebt. Dabei ist kein Elektromotor im herkömmlichen Sinne beteiligt.
Der Wurm-Motor schafft es, eine vorgegebene Position mit einer Genauigkeit von einhundert Nanometern, also ein zehntausendstel Millimeter, zu erreichen. "Trotzdem legt er Wege von bis zu zehn Zentimetern zurück", betont Prof. Dr. Ulrich Mescheder von der Fachhochschule Furtwangen.
Eingesetzt werden kann der Motor für die hochgenaue Fertigung, wie beispielsweise die Montage von winzigen mikromechanischen Bauteilen.
Der Motor bewegt sich, indem sich sein Fahrschlitten am hinteren Ende festklemmt, dann länger wird und am vorderen Ende festhält. Anschließend läßt das hintere Ende los, der Schlitten wird verkürzt, und der Bewegungsablauf beginnt von vorne.
Ausdehnen und Festklemmen geschieht mit Hilfe sogenannter Piezoelemente. Das sind Kristalle, die länger werden, wenn man an sie eine elektrische Spannung anlegt. Die Bewegung des Motors erzeugen drei integrierte Piezoelemente - zwei zum Festklemmen und eines für die Längenänderung - an die wechselseitig Spannung angelegt wird.
Das Prinzip ist nicht neu. Die Entwicklung der FH Furtwangen hat jedoch den entscheidenden Vorteil, daß die Hauptkomponente des Antriebs aus einer einzigen, fünf Millimeter dicken Metallplatte gefertigt wird. Die Gelenke, die für das Festklemmen und Ausdehnen benötigt werden, sind als Biegegelenke in Form dünner Metallstege aus der Platte herausgearbeitet. Dies garantiert eine einfache, preiswerte Herstellung und Montage. Damit anschließend alles auf Anhieb funktioniert, simulieren die Ingenieure aus Furtwangen vorher die Funktion am Computer.
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Weitere Informationen bei

Dr. Christoph Nachtigall
Forschungsreferent IAF

Fachhochschule Furtwangen
Institut für Angewandte Forschung (IAF)

Gerwigstraße 11
78120 Furtwangen

Telefon 07723 920 101
Fax 07723 920 610

E-Mail nachtigall@fh-furtwangen.de

Sachgebiet: Maschinenbau und Verfahrenstechnik, Elektro- und Energietechnik