Dr. Fritz Faulhaber GmbH & Co. KG

Die Faulhaber-Gruppe ist ein deutsches Unternehmen für elektrische Antriebe.

Der Stammsitz mit etwa 550 Mitarbeitern befindet sich in Schönaich. Weltweit beschäftigt die Gruppe rund 1.400 Mitarbeiter.

Diese Wicklungsart wird bei Glockenanker-Motoren eingesetzt. Der sich drehende Anker besteht nicht aus Kupferdraht, der um einen Eisenkern 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/min und hat ein Drehmoment von 2,5 µNm.

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 ein geringes Trägheitsmoment des Rotors, eine hohe Dynamik und einen rastmomentfreien, präzisen Lauf. Für niedrigere Leistungsanforderungen 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 zweiphasige 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 der Dr. Fritz Faulhaber GmbH & Co. KG

Die 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.

Tochtergesellschaften/Kooperationen der Dr. Fritz Faulhaber GmbH & Co. KG

Entwicklung und Produktion

• Faulhaber Motors Hungaria Kft – Albertirsa, Ungarn
• Faulhaber Motors Romania S.R.L. – Jimbolia, Rumänien
• Clausing Feinmechanik – Pforzheim, Deutschland
• FAULHABER PRECIstep SA – La Chaux de Fonds, Schweiz
• MPS Micro Precision Systems AG – Biel, Schweiz
• MPS Décolletage SA – Court, Schweiz
• Rolla Microgear AG – Grenchen, Schweiz
• PFM Automatismi SA – Bioggio, Schweiz
• PiezoMotor AB – Uppsala, Schweden

Vertrieb und Marketing

• Faulhaber Singapore Pte Ltd – Singapur
• Faulhaber France SAS – Frankreich
• Faulhaber Drive System Technology (Taicang) Co., Ltd. – VR China
• Faulhaber Benelux B.V. – Niederlande

Historische Daten zur Dr. Fritz Faulhaber GmbH & Co. KG

Quellenangabe: