Fortschritt in der Antriebstechnik
Die EPU-G von Moog repräsentiert einen bedeutenden Fortschritt in der elektrohydrostatischen Antriebstechnik und ist...
Inhaltsverzeichnis
1. Kugelgewindetriebe sind zuverlässig und sorgen für Präzision
2. Kugelgewindetriebe drehen Teleskope in 20 s in jede beliebige Position
3. Kaltgerollten Kugelgewindetriebe haben minimalen Rollreibungskoeffizienten
4. Zuverlässigkeit der Kugelgewindetriebe ist unabdingbar
Das Weltall ist gefüllt mit energiereichen Teilchenströmen. Diese kosmische Strahlung geht unter anderem von Sternenexplosionen, von aktiven Galaxien, aber auch von Gammaausbrüchen aus. Welcher Natur die Quellen dieser Strahlung, die «kosmischen Teilchenbeschleuniger» sind, ist kaum geklärt. Weltweit vier Cherenkov-Teleskope der neuesten Generation in Australien, Namibia, den USA und La Palma. erlauben den Forschern, beide Hälften des Himmels optimal zu beobachten. Auf La Palma stehen zwei der größten Cherenkov-Teleskope der Welt namens Magic I und II in etwa 2.426 m Höhe auf dem höchsten Berg der kanarischen Insel La Palma, dem Roque de los Muchachos. Dort liegen nahezu ideale Bedingungen für astronomische Beobachtungen und Forschung vor. Die trockene und fast partikelfreie Luftschicht auf 2400 Metern Höhe und die geringe Lichtverschmutzung auf La Palma ermöglichen hervorragende Bilder über installierte Kameras und Teleskope.
Kugelgewindetriebe sind zuverlässig und sorgen für Präzision
Die beiden Cherenkov-Teleskope wandeln die Lüfthülle der Erde zu einem gigantischen Teilchen-Detektor um. Innerhalb weniger Sekunden fokussieren fast tausend Spiegel entfernteste Aktivitäten am Firmament. Jede einzelne Spiegelplatte der Teleskope richtet sich dafür auf einen vorjustierten Laserpunkt aus. Angetrieben werden die mosaikartigen Spiegelelemente auf zwei Seiten von jeweils einem schnellen und zuverlässigen Kugelgewindetrieb der Eichenberger Gewinde AG. Die Experten des Schweizer Gewindespezialisten inspirieren zur Verwirklichung der Ideen für neue Produkte oder für völlig neuartige Antriebe und Gewindetrieblösungen. Die Verantwortlichen des Cherenkov-Teleskop-Projektes erkannten das Potenzial in der Tatkraft von Eichenberger und deren kaltgerollten Kugelgewindetrieben und setzten auf das Schweizer Unternehmen.
Die beiden Teleskope verdanken ihre Leistungsfähigkeit den robusten, gerollten Kugelgewindetrieben Typ Carry, 12×2. Sie bilden das Herzstück in jeder der kleinen Antriebseinheiten seitlich der Spiegel. Die elektrisch aktivierten Kugelgewindetriebe Carry setzen die Drehbewegung der Motoren in eine Linearbewegung um. Die Lebensdauer der rund 4.000 Gewindetriebe ist maßgeblich. Der Gewindespezialist gewährleistet verschleißfreie Produkte mit hohem Wirkungsgrad, die über einen langen Lebenszyklus hinweg eine hohe Wertbeständigkeit bieten. Platzsparende Bauweise, hohe Steigungswinkel und geringes Gewicht ermöglichen kleine Motoren.
Kugelgewindetriebe drehen Teleskope in 20 s in jede beliebige Position
Gammablitze sind für das menschliche Auge unsichtbar. Sie von der Erde aus anzupeilen, ist eine schwierige Aufgabe. Sie können jederzeit irgendwo am Himmel aufleuchten und rasch wieder verschwinden. Deswegen setzen die Magic-Teleskope auf ein vollautomatisches System, um Satellitensignale zu verarbeiten. Tatsächlich sind die Konstruktionen riesig. Mit jeweils 17 m Durchmesser sind es die weltweit größten Teleskopspiegel überhaupt und trotzdem sind es zugleich die flinksten. Jedes der beiden 70 t schweren Instrumente lässt sich in weniger als 20 s in jede beliebige Position drehen. Damit die Teleskope die erforderliche, enorm kurze Reaktionszeit und die hohe Präzision überhaupt erreichen können, ist eine technische Meisterleistung notwendig. Durch innovative Details und spezielle Herstellverfahren schaffen Eichenbergers Gewindetriebe die Voraussetzung für diese perfekte Bewegung mit maximaler Dynamik. Die Carry-Kugelgewindetriebe werden im Gewinderollverfahren in großen Serien kostengünstig hergestellt und gehärtet.
Kaltgerollten Kugelgewindetriebe haben minimalen Rollreibungskoeffizienten
Beim Gewinderollen werden die Längsfasern des Materials, anders als beim Schleifen, Fräsen oder Drehen, nicht zerschnitten, sondern umgelenkt. Es entsteht eine komprimierte, glatt rollierte, äußerst belastbare Oberfläche, welche für eine lange Lebensdauer der Spindel zwingend ist. Die Rauheitswerte um Rz 1,0 auf den Gewindeflanken und im Grundradius sowie eine deutlich verminderte Kerbempfindlichkeit bringen ebenfalls einen großen Vorteil. Der Rollreibungskoeffizient beträgt bei Stahlkugeln 0,003 bis 0,001 gegenüber von Gleitreibung Stahl auf Stahl (geschmiert) 0,1 bis 0,05. Die hervorragenden Gleiteigenschaften des kaltgerollten Kugelgewindetriebs sorgen für minimalen Abrieb und bieten wenig Angriffsfläche für Verschmutzung. Ein geräuscharmes Abrollen der Kugeln wird dadurch möglich. Durch die jahrelange Erfahrung in der Induktionshärtung hat sich der Hersteller ein großes Know-how erarbeitet. Während sich ein Härtereibetrieb ausschließlich dem Härten von Stahl widmet, strebt der Gewindespezialist danach, die bestmögliche Kombination von Härte und Präzision zu erhalten. Dies ist entscheidend für die hohe Steigungsgenauigkeit des Kugelgewindetriebes bei der großen Durchmesservielfalt. Vor allem bei kleinen Dimensionen gilt es, diese Herausforderung zu meistern, denn je geringer der Durchmesser, umso mehr Kompetenz und Gespür sind bei der Härtung erforderlich.
Zuverlässigkeit der Kugelgewindetriebe ist unabdingbar
In der Astrophysik ist absolute Zuverlässigkeit gefragt, denn die blauen Gamma-Blitze verglühen nach ein paar Milliardstel Sekunden in der Atmosphäre. Doch die Magic-Teleskope sind sensibel und schnell genug, um den Effekt am Himmel über La Palma beobachten zu können. So wie im Juli 2018 oder im Januar 2019 als zwei heftige Explosionen in Milliarden von Lichtjahren entfernten Galaxien das hellste Licht im Universum erzeugten. Astronomen gerieten in große Aufregung und mehr als 300 Wissenschaftler untersuchten das ultrahoch-energetische Licht. Anscheinend entstand das Licht beim Nachglühen und nicht bei der Supernova-Explosion selbst. Und im Mai 2020 registrierten Astronomen eine Kilonova, ein noch stärkerer Helligkeitsausbruch, als zwei Neutronensterne kollidierten. Die Wissenschaftler sind sich sicher, dass es sich dabei um die spektakuläre Geburt eines Magnetars handeln dürfte (dessen geladener Kern sich enorm schnell dreht und daher nach dem Prinzip eines Dynamos extrem starke Magnetfelder erzeugt). Wenn in solchen Momenten nicht blitzschnell regiert werden kann, gehen einmalige Chancen für neue, bedeutende und äußerst wertvolle Erkenntnisse verloren. Die Zuverlässigkeit der mechanischen Antriebselemente ist also unabdingbar. Der Kugelgewindetrieb Typ Carry gewährleistet enorme Leistungskraft (Wirkungsgrad 0,9) bei höchster Funktionssicherheit und Robustheit. Trotz widrigster Wetterbedingungen und starker Temperaturunterschiede erfüllt der kaltgerollte, belastungsstarke Kugelgewindetrieb absolut zuverlässig seinen Auftrag. (jg)
Details zu den Kugelgewindetrieben von Eichenberger:
Kontakt:
Eichenberger Gewinde AG
Grenzstrasse 30
5736 Burg, Schweiz
Tel. +41 62 765 10 10
info@eichenberger.com
www.eichenberger.com
