Große Zukunftstrends für kleine Antriebe

Detoxing beginnt bereits in der Landwirtschaft.
Detoxing beginnt bereits in der Landwirtschaft.
Detoxing beginnt bereits in der Landwirtschaft.
Detoxing beginnt bereits in der Landwirtschaft.Bild: Dr. Fritz Faulhaber GmbH & Co. KG

Faulhaber hat den Detoxing-Ansatz weitergedacht und nicht mehr nur auf Nachhaltigkeits- und Umweltaspekte in der eigenen Produktion bezogen. Stattdessen gingen die Antriebsspezialisten der Frage auf den Grund, wie Antriebssysteme zu innovativen Entgiftungsmethoden beitragen können und damit zu einer besseren Zukunft. Die Antriebe selbst können zwar nichts entgiften, aber zum Beispiel dabei helfen, dass in der Landwirtschaft umweltschonender gearbeitet wird, beispielweise durch punktgenaue Düngerdosierung oder Unkrautbekämpfung ohne Chemie. Denn was bringt ein grüner Smoothie, wenn Obst und Gemüse mit Herbiziden belastet sind?

Exakt-Düngerstreuer der neuen Aero-Reihe: Punktgenau und kleinräumig Streuen statt Schleudern
Exakt-Düngerstreuer der neuen Aero-Reihe: Punktgenau und kleinräumig Streuen statt SchleudernBild: Rauch

Smart Farming schont die Umwelt

Solche Smart-Farming-Konzepte setzen sich immer mehr durch. Anders als die traditionellen landwirtschaftlichen Großgeräte sind die Maschinen und Komponenten des Smart Farming in der Regel kompakter und leichter. Das heißt, dass für die Motoren oft nur wenig Einbauplatz vorgesehen ist. Trotzdem müssen sie als Antriebe genug Kraft liefern, um die jeweilige Aufgabe in zahllosen Zyklen zuverlässig zu erledigen.

Eine typische Anwendung ist das gezielte Ausbringen und Dosieren von Dünger. Hinter der individuellen Zuführung steckt eine ausgeklügelte Technik: Das Düngemittel wird durch mehrere Trichter zu sechs Dosierwellen mit je fünf Segmenten geführt. Die Steuerung kommuniziert über CAN-Bus mit den Dosierwellen. Deren Nockenräder unterteilen dann das Granulat in kleine Portionen. Danach wird das Granulat per Gebläse mit einem Luftstrom beschleunigt und zum Auslass befördert. Treibende Kraft der einzelnen Nockenrad-Segmente sind bürstenlose Flachmotoren der Reihe 4221…BXT von Faulhaber. Bei nur 42mm Durchmesser liefern sie dank innovativer Wickeltechnik und optimierter Auslegung ein Drehmoment von 0,134Nm. Sie wurden außerdem mit einem applikationsspezifischen Getriebe ausgestattet. Die Drehzahl des Motors regelt dann die Menge des ausgebrachten Düngers.

Der Trend zum Detoxing lässt sich aber auch bei der Unkrautbekämpfung verfolgen: Werden hier weniger oder keine Herbizide eingesetzt, müssen wir unseren Körper weniger entgiften. Beispielsweise können Roboter auf dem Feld mit gezielter Laserbestrahlung unerwünschte Unkräuter. Treibende Kraft für die präzise Positionierung des Laserstrahls sind wieder kompakte Antriebssysteme von Faulhaber, die ihre Aufgabe in zahllosen Zyklen zuverlässig erledigen, dabei effizient arbeiten und robust genug sind, um auch unter rauen Umgebungsbedingungen auf dem Feld dauerhaft zu funktionieren.

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DBild: Dr. Fritz Faulhaber GmbH & Co. KG

Patientengerechte Medizintechnik

Ein weiterer Bereich, in dem innovative Antriebssysteme zu einem Detoxing beitragen können, ist die Medizintechnik. Zum Beispiel gibt es bei der Insulinversorgung von Diabetespatienten seit einiger Zeit Pumpen, die der Patient am Körper trägt. Sie geben kontinuierlich eine kleine Menge Insulin ab; das nach den Mahlzeiten zusätzlich benötigte Insulin lässt sich per Knopfdruck steuern. Für die meisten Anwender ist das im Alltag eine große Erleichterung und für den Körper bedeutet die gleichmäßige Regulierung weniger Stress.

In der Ampulle der Insulinpumpen drückt ein kleiner Motor über die Gewindestange den Stopfen so nach vorne, dass Insulin abgegeben wird. Um das tragbare Gerät leicht halten zu können, darf der Durchmesser des Motors nicht mehr als 10mm betragen. Dabei muss er eine zuverlässige und präzise Leistung erbringen, denn sowohl zu wenig als auch zu viel Insulin sind für den Patienten schädlich. Zudem muss er wegen des Batteriebetriebs effizient arbeiten. Dafür kommen verschiedene Motorentechnologien von Faulhaber in Frage: Motoren mit Edelmetallbürsten, bürstenlose Motoren mit 2-Pol-Technologie sowie Schrittmotoren.

Antriebssysteme schnell ins Feld bringen

Der zweite Zukunftstrend, den die Antriebsspezialisten in der eigenen Entwicklung umsetzen, ist „Simplexity“, also die einfache, möglichst intuitive Bedienbarkeit von komplexen Systemen. In der modernen Automatisierungstechnik stehen Anlagenbauer vor der Herausforderung, Antriebe in heterogene Systeme zu integrieren, in denen 50-W-Servos gleichberechtigt neben Antrieben mit mehreren kW Leistung betrieben werden. Wo früher Kleinstservos oft über analoge Sollwerte oder einfache RS232-Schnittstellen eingebunden wurden, ist heute die durchgängige Verfügbarkeit von Standardkommunikationsschnittstellen wie Ethercat auch bei kleinen Baugrößen eher die Regel als die Ausnahme. Die Antriebskonfiguration ist dadurch heute deutlich komplexer als noch vor einigen Jahren, sollte im Sinne von Simplexity allerdings nicht komplizierter sein.

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