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Antriebskraft mit Wankel-Mut


Auf der Kongressmesse Actuator in Bremen wurde ein neuer piezoelektrischer Rotationsmotor vorgestellt. Mithilfe des Deformationswellen-Prinzips können bei geringem Energiebedarf kleinste Schrittweiten realisiert werden.

Bild 1. Der im Rahmen des EU-Projekts ›Horizon 2020‹ geförderte piezoelektrische Antrieb ist klein, leicht und dennoch kraftvoll
[zum Vergrößern in das Bild Klicken]

Der neue piezoelektrische Rotationsmotor erinnert ein wenig an einen Wankelmotor, zumal die Rotations-bewegung mithilfe eines unrunden Konstruktionselements erzeugt wird. Der von der EU geförderte ›AG-HT-Drive‹ des jungen italienischen Unternehmens Phi Drive und seines spanischen Partners Arquimea ist für Anwendungen im Weltall und durchaus auch in Reinräumen und anderen sensiblen Einsatzumgebungen gedacht (Bild 1).

 

Das Arbeitsprinzip des Motors mit dem Namen ›Pre2Pos‹ aus dem europäischen Forschungs- und Innovations-programm ›Horizon 2020‹ lässt sich wie folgt beschreiben: Drei Piezostacks wirken in durchdachter Taktfolge auf einen flexiblen Metallring, der mit dem Abtrieb des Motors fest verbunden ist. Drückt der erste Aktor auf den Ring, löst der zweite die Bremse und drückt den Ring nicht mehr gegen ein feststehendes Halteelement. Der ›Aktor 3‹ pausiert inzwischen. Infolge dieses Ablaufs verlagert der flexible Ring seine durch den Druck der Piezoelemente erzeugte Deformation – also eine Überlänge – von einem Kreissegment ins nächste. Der Ring dreht sich um die Motorachse (Bild 3). Am 26. Juni 2018 konnten die Besucher der Kongressmesse Actuator im Congress Centrum Bremen und der Messe Bremen die Deutschlandpremiere dieses Prinzips erleben.

 

Leichte Lösung gefordert
Mechanismen zum Nachführen von Solarmodulen etwa, also zur jederzeit optimalen Sonnenausbeute, basieren oft auf Motor-Getriebe-Einheiten mit recht hohem Gewicht und mit zusätzlichem Energiebedarf für das Arretieren der Module in ihrer jeweiligen Stellung. Die von der EU geförderte Lösung sollte leichter sein und die Zahl der erforderlichen Konstruktionselemente reduzieren. Außerdem wurde natürlich eine hohe Positionier­genauigkeit gefordert, die Phi Drive zusammen mit dem Pre2Pos-Projektpartner Arquimea mit dem piezo-elektrischen ›Wankelmotor‹ gut gelöst hat.

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