FH-Forschung entwickelt Weltneuheit
PowerTube bringt Autos auf Touren
Von Arne Schenk [17.01.2005, 19.01 Uhr]
 Prof. Josef Hodapp (r) und Volker Muskat, wissenschaftlicher Mitarbeiter, arbeiten gemeinsam an der neuen Motorengeneration. |
„Wir beschäftigen uns mit Motoren. Immer wenn es darum geht, etwas zu bewegen, basteln wir die Elemente“, so knapp und bündig formuliert Prof. Dr. Josef Hodapp die Aufgaben des Labors für elektrische Antriebe und Magnetfeldtechnologie an der Fachhochschule Aachen Abteilung Jülich, wo auch der Linearmotor „PowerTube“ entwickelt wurde.
Turbomaschinen mit hohen Drehzahlen, Vakuumpumpen für die Halbleiterindustrie, hochtourige Motoren für Werkzeugmaschinen zum Drehen und Fräsen - alles eine Frage der Drehzahl. Langsamer sind Elektromotoren, aber nicht minder spektakulär. So fährt ein Elektro-Bus mit Brennstoffzelle bereits in Venlo/Niederlande. Im Feldversuch der dortigen Stadtwerke ist der Bus seit Anfang des Jahres im Einsatz. Es handelt sich dabei um einen ganz normalen „Niederflurbus“ mit leichtem, eben niedrigen Einstieg, der rund 50 Personen im täglichen Verkehr befördert, bis 100 km/h schnell. Lediglich ist hinten statt einem Benzinmotor mit Getriebe jeweils ein Elektromotor in den beiden Rädern integriert.
Doch neben Motoren, die drehen, existieren auch Motoren, die eine lineare Bewegung vollziehen, vorwärts und zurück fahren wie der Trans Rapid. Das sind die Linearmotoren auf elektromagnetischer Basis, ohne Drehbewegung. Dabei gibt es das offene System des Flachbettmotors. Der hat allerdings den Nachteil, dass er metallische Fremdstoffe anzieht. Die Kraftvariante ist der zylindrische Motor, das geschlossene System.
 Feingefühl ist nötig: Bei dieser Arbeitm get es um Millionstel Millimeter. |
„In der Verpackungsindustrie müssen Sie komplexe Bewegungen im Raum hinkriegen, und es ist die Frage, wie Sie die Bewegung hinbekommen“, erklärt Prof. Josef Hodapp mögliche Verwendungsmöglichkeiten des Motors. Es geht um ganz präzise Schnitte innerhalb von Sekundenbruchteilen, in denen die Kartons auf Förderbändern vorbeifahren, geschnitten werden und dann von einer Maschine mit Greifern und Saugnäpfen gepackt werden und woanders aufgesetzt werden.
„Da kam die Idee der fliegenden Messer“, erzählt Prof. Hodapp, „,der Karton wird geschnitten, läuft weiter, und der nächste Karton kommt.“ Die Schwierigkeit dabei ist, die Messer linear mit der Geschwindigkeit mitzuführen. Die Bewegungen müssen extrem genau sein, sind sie zu viel, dann reißt der Karton kaputt, zu langsam, dann staut er sich, dann wellt es. „Und alles tausende Male am Tag“, fügt Josef Hodapp hinzu.
Wichtig ist Präzision auch bei der Produktion von Motorblöcken in der Automobilindustrie. Je präziser gefräst und geschleift wird, je genauer die Ventile sitzen, desto günstiger wirkt sich dies auf den Spritverbrauch aus. Der lineare Stempelmotor arbeitet in Bereichen von einem Meter oder weniger mit großer Kraft ohne viele bewegte Teile. Er ist daher auch weniger anfällig. Zudem entstehen weniger Verluste durch Reibung. Bei der Arbeit geht es um Mykrometerbereiche, Millionstel Millimeter: „Das ist die Genauigkeit, die man heute bringen muss.“
Vertreiben kann die Fachhochschule „ihr Baby“ indes nicht. „Wir verstehen uns als Zuarbeiter für die örtliche Industrie, so wird der Motor weiter vermarktet von TorqueTec“, bekräftigt Prof. Hodapp „sie übernehmen das Patent, Kooperation mit der Firma So übernimmt die Firma „Torquetec“, eine Tochtergesellschaft der Jülicher Cytec, das Patent. Cytec liefert Komponenten für Werkzeughersteller, die dann mit Firmen zusammen arbeiten, unter anderem in der Verpackungs- und Automobilindustrie. Auch auf ihrer Internet-Seite (www.torquetec.de) wird der Linearmotor „PowerTube“ gepriesen als „ die konsequente Weiterentwicklung zweidimensionaler Antriebe, mit der Zielsetzung einer möglichst einfachen Handhabung und höchster Leistungssteigerung. Der „PowerTube“ ist der effizienteste elektrische Linearantrieb, den es je gab, kurz gesagt, der PowerTube ist kraftvoll, schnell, dynamisch, hochpräzise, preiswert, gekapselt.“ Die vollständige Kapselung verhindere „wirkungsvoll die Verschmutzung der Magnete durch Späne“. Zudem würde durch die Integration aller wesentlicher Bestandteile in das Tube-Gehäuse ein Einbau sehr vereinfacht.
http://www.juelich.fh-aachen.de/
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