Faulhabermotor

Dr. Fritz Faulhaber GmbH & Co.KG
Unternehmensform	GmbH & Co.KG
Gründung	1947
Unternehmenssitz	Schönaich
Unternehmensleitung	Fritz Faulhaber, Gert Frech-Walter, Thomas Bertolini
Mitarbeiter	700
Branche	Antriebstechnik
Produkte	Antriebssysteme
Website	faulhaber-group.com

Die Faulhaber-Gruppe ist ein deutsches Unternehmen für elektrische Antriebe. Der Stammsitz mit etwa 700 Mitarbeitern befindet sich in Schönaich. Weltweit beschäftigt die Gruppe 1.400 Mitarbeiter.

Geschichte

In den 1940er Jahren gründete Fritz Faulhaber ein Unternehmen zur Herstellung von Fotoapparaten. Er entwickelte einen Elektromotor, der eine eisenlose Spule mit Schrägwicklung hatte. Sie ist als „Faulhaber-Wicklung“ bekannt. 1947 folgte die Gründung der Dr. Fritz Faulhaber Feinmechanische Werkstätten. 1958 kam es zu einer Konzeption der eisenlosen Rotorspule mit freitragender Schrägwicklung, zu der 1965 ein Patent erteilt wurde.

1961 war die Gründung der MicroMo Electronics Inc., USA, 1962 der Minimotor S.A., Schweiz und 1997 der Ikertechnika Kft., Ungarn. 1999 kam es zu einer Übernahme der FTB Feintechnik Bertsch, Schwenningen. 2000 erfolgte eine Kooperation der Faulhaber-Gruppe mit der Arsape SA,La Chaux-de-Fonds(Schweiz). 2001 war eine Übernahme der LMM Kft., Budapest(Ungarn) und 2003 der MPS Micro Precision Systems AG, Biel(Schweiz) und der mymotors & actuators GmbH, Wendelsheim.

2004 kam es zum Zusammenschluss der Firmen Ikertechnika und Faulhaber Motors Hungaria. 2005 war die Gründung der Faulhaber Motors Romania / Gründung der FAULHABER Singapore Pte Ltd. 2007 erfolgte eine Kooperation mit PiezoMotors AB, Uppsala(Schweden). 2008 hatte Arsape SA umfirmiert in Precistep SA.

Faulhaber-Wicklung

Diese Wicklungsart wird bei Glockenanker-Motoren eingesetzt. Der sich drehende Anker besteht nicht aus Kupferdraht, der um die Pole eines Eisenkerns gewickelt wird, sondern aus einer Spule ohne tragendes Gerüst, die durch eine Kunstharz-Tränkung in Form gehalten wird. Sie sitzt in Form eines Bechers oder einer Glocke zusammen mit dem Kollektor auf der Antriebswelle.

Der Permanentmagnet aus dem Magnetwerkstoff Neodym-Eisen-Bor (mit dem Seltenerd-Metall Neodym) ist Teil des Stators und ragt in das Innere der Spule hinein. Der Eisenrückschluss ist das Äußere des Motors, er erzeugt mechanische Stabilität und leitet das Magnetfeld des Permanentmagneten.

Glockenanker-Motoren erreichen eine Lebensdauer von 3.000 bis 5.000 Stunden. Der kleinste Motor mit Faulhaber-Wicklung hat eine Länge von 5,5 mm und einen Durchmesser von 1,9 mm. Er wiegt 0,1 g, erreicht bis 120.000 Upm und hat ein Drehmoment von 2,5 µNm.

Technologien

Die DC-Kleinstmotoren unterscheiden sich von anderen Eisenanker-DC-Motoren im Wesentlichen durch ihre eisenlose, freitragende Kupferspule in Schrägwicklung. Durch diesen Aufbau besitzen die Antriebe einen geringen Trägheitsmoment des Rotors, eine hohe Dynamik und einen rastmomentfreien, präzisen Lauf. Für niedrigerer Leistungsanforderung werden wegen ihres geringen Bürsten-Übergangswiderstandes Motoren mit Edelmetall Kommutierung gefertigt. In Einsatzbereichen mit hoher Leistungsabgabe erzielen Motoren mit Graphitkommutierung auch bei extremer Belastung eine hohe Lebensdauer.

Mikroantriebe

Dieses Antriebssystem zielt auf Anwendungen, die bei minimalem Bauraum hohe Drehzahlen sowie Dynamik erfordern. Der Außendurchmesser der Antriebseinheit misst 1,9 mm und besteht aus einem bürstenlosen DC-Mikromotor, verbunden mit einem Mikro-Planetengetriebe. Eine externe Elektronik steuert den Mikroantrieb. Dieses Antriebssystem eignet sich besonders für Anwendungen in der Medizintechnik, für Mikropumpen, Greifer für die Mikromontage, Linearversteller im Bereich Optik oder Ventiltechnik.

Ziel dieser Entwicklung sind Anwendungsgebiete, die mangels geeigneter Mikroantriebe verschlossen waren . So entstand ein Mikroantrieb, der bei einem Durchmesser von 1,9 mm ein Vielfaches der erreichten Leistung von Mikromotoren erzielt. Das Mikroplanetengetriebe erlaubt Drehmomente, die deutlich über den eigenen Reibungsmomenten liegen. Die externe Elektronik erzeugt das Drehfeld für die Statorwicklung.

Ultraflache, bürstenlose Mikromotoren

Die Vorzüge der sehr flachen Bauweise der pennymotoren liegt im über fotolithografische Prozesse gefertigtem Spulensystem. Neodym-Magnete (NdFeB)ermöglichen, eine hohe Antriebsleistung und ein hohes Drehmoment. Aus dem bürstenlosen Aufbau ergibt sich die für diese Motorentechnologie typische hohe Lebensdauer.

DC-Flachmotoren

Bei den DC-Kleinstmotoren mit FTB Flachläufer-Technologie bildet der eisenlose Rotor mit drei flachen, ovalen Spulen die Grundlage für die Vorteile dieser Antriebsserien in Anwendungen mit geringem Bauraum. Mit sehr kleinem Trägheitsmoment läuft dieser flache Rotor in einem axial gerichteten Magnetfeld ohne Rastmoment und Eisenverluste. Die Edelmetall-Kommutierung ermöglicht durch ihren geringen Bürsten-Übergangswiderstand den Einsatz bei bereits sehr geringen Anlaufspannungen.

Schrittmotoren

Die Schrittmotoren von PRECIstep sind 2-phasige Schrittmotoren, deren Rotor mit hochwertigen Neodym-Magneten(NdFeB) bestückt ist. Dadurch erzielen diese Antriebe eine hohe Leistungsdichte bei geringem Volumen und Gewicht und erreichen ein sehr hohes Drehmoment. Ein optimaler mechanischer Aufbau, bestehend aus wenigen Bauteilen, macht die Schrittmotoren von PRECIstep unempfindlich gegenüber Schock und Vibrationen.

Piezomotoren

Die multiplen bimorphen Stellglieder von Piezo LEGS sind zu einem einzigen Körper mit vier beweglichen Beinen aus keramischen „Muskeln“ zusammengesintert. Sie können so gesteuert werden, dass sich entweder eine rotative (Piezo LEGS R) oder eine lineare (Piezo LEGS L) Bewegung ergibt. Beide Motorausführungen arbeiten mit einem Direktantrieb, der Zahnräder oder mechanische Kraftübertragungen überflüssig macht; das Material unterliegt dabei wenig Verschleiß.

Das lineare Antriebsprinzip des PiezoWave Motors beruht auf zwei keramischen Platten, die durch synchrone Vibrationsbiegung die Antriebsschiene des Motors vor- und zurückbewegen. Es werden lediglich zwei Niederspannungssignale benötigt, verschiedene Wellenformen sind möglich.

Geschäftsfelder

Die Faulhaber-Gruppe stellt Miniatur- und Mikroantriebssysteme her. Die Antriebe werden eingesetzt in Medizinprodukten, in Handhabungs-Automaten, in der Telekommunikation, bei Präzisionsoptiken und im Modellbau. Die Produkt-Palette umfasst neben dem Gleichstrommotor auch Schrittmotoren, Getriebe, Drehgeber und Bewegungsregler.

Standorte

• Dr. Fritz Faulhaber GmbH & Co. KG - Deutschland
• Minimotor SA - 6980 Croglio, Schweiz
• MicroMo Electronics, Inc. - Florida, USA
• MPS Micro Precision Systems - Schweiz
• Precistep Schrittmotoren - Schweiz
• mymotors & actuators - Deutschland
• FTB Feintechnik Bertsch - Deutschland

Weblinks

• Faulhaber-Gruppe