Harmonic Piezodrive - Miniaturisierter Servoantrieb

Miniaturisierung von Systemen aus den Bereichen Maschinenbau, Feinwerktechnik und Mikrosystemtechnik ist ohne den Einsatz angepaßter Antriebstechnik nicht möglich. Das elektromagnetische Antriebsprinzip für Servomotoren weist im Hinblick auf Verkleinerung prinzipbedingte Nachteile wie hohe Nenndrehzahlen und komplizierte Spulenfertigung auf. Das hier vorgestellte Lösungskonzept besteht aus Piezoaktoren, die über eine integrierte Verzahnung das Drehmoment an der Abtriebswelle erzeugen. Eine rechnerische Abschätzung zeigt, daß von Piezoantrieben mit Verzahnung im Vergleich zum Elektromotor ähnliche Ausgangsleistungen zu erwarten sind. Es stehen jedoch hohe Drehmomente bereits bei niedrigen Drehzahlen zur Verfügung und die Positionierung im offenen Regelkreis ist möglich. Die prinzipielle Machbarkeit wurde an einem Versuchsmuster gezeigt. Nachdem die theoretischen Grundlagen mit den Punkten Ansteuerung, Drehmomentberechnung geklärt wurden, ist der Aufbau industrietauglicher Prototypen Geg enstand der nächsten Entwicklungsschritte.