Observatorium auf La Palma, Kugelgewindetriebe öffnen das Tor zu den Sternen

Die Astronomie ist wichtig, denn die Physik erfindet keine Dinge und die Biologie heilt nichts. Dabei entwickeln Wissenschaftler, Ingenieure und Mediziner häufig auf Basis der Grundlagenforschung, die im Weltraum oder im Umfeld der Astronomie stattfindet. Heute forschen Astrophysiker mit riesigen, zum Teil über Kontinente zusammengeschalteten Teleskopen und mit lichtempfindlichen Sensoren in den entlegensten Gebieten der Erde. Erfahren Sie, wie flinke Kugelgewindetriebe stärkste Explosionen im Universum aufspüren und helfen, die Rätsel der modernen Astrophysik zu lösen. 

Den Rätseln des Universums auf der Spur – Kugelgewindetriebe machen es möglich

Wer in den Himmel schaut, blickt aus astronomischer Sicht in die Vergangenheit und nicht in die Zukunft. 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. Insgesamt gibt es weltweit vier grosse Cherenkov-Teleskope der neuesten Generation: Australien, Namibia, La Palma und USA. Die unterschiedlichen Positionierungen der Teleskope auf der Nord- und Südhalbkugel erlauben den Forschern, beide Hälften des Himmels optimal zu beobachten. Mit diesen Riesen­spiegeln können die Forscher über fünf Milliarden Lichtjahre weit ins Universum schauen. 

Auf La Palma wandeln die zwei imposanten Cherenkov-Teleskope namens «MAGIC» die Lufthülle der Erde zu einem gigantischen Teilchen-Detektor um. Innerhalb weniger Sekunden fokussieren fast tausend Spiegel entfernteste Aktivitäten am Firmament. Jede einzelne Spiegelplatte richtet sich dafür auf einen vorjustierten Laserpunkt aus. Angetrieben werden die mosaikartigen Spiegelelemente auf zwei Seiten von jeweils einem unglaublich schnellen und zuverlässigen Kugelgewindetrieb aus dem Hause Eichenberger Gewinde AG.

 

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Flinke Kugelgewindetriebe öffnen das Auge ins Universum. Supernova-Überreste,
aktive Galaxienkerne, Schwarze Löcher und Pulsare werden inzwischen regelmässig beobachtet.

It's magic

Die Experten von Eichenberger inspirieren zur Verwirklichung der Ideen für neue Produkte oder für völlig neuartige Antriebe und Gewindetrieblösungen. Sie fordern die Grenzen des technisch Machbaren heraus und machen Unmögliches möglich. Die Drahtzieher des Cherenkov-Teleskop-Projektes erkannten das Potential in der Tatkraft von Eichenberger und deren kaltgerollte Kugelgewindetriebe und setzten auf die Schweizer Unternehmung. Es ist Eichenbergers Leidenschaft, für die perfekte Bewegung und der Anspruch eine Basis für einen langen Lebenszyklus und eine starke Wettbewerbsposition der Partner zu schaffen, die das MAGIC-Team komplett überzeugte.

Auf La Palma wird es so richtig dunkel. Sternbeobachtung und der Besuch des Observatoriums sind einer der Höhepunkte für Touristen. Die ganze Insel ist ein UNESCO-Schutzgebiet, das die Qualität und die natürliche Dunkelheit des Himmels schützt. Als Teil des Roque-de-los-Muchachos-Observatoriums befinden sich in seiner Umgebung eine ganze Reihe von Teleskopen. Die beiden grössten Luft-Cherenkov-Teleskope der Welt, MAGIC I und II, verdanken ihre Leistungsfähigkeit den robusten, gerollten Kugelgewindetrieben Typ Carry, 12x2. Sie bilden das Herzstück in jeder der kleinen Antriebseinheiten seitlich der Spiegel.

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MAGIC-Teleskope
(engl. Major Atmospheric Gamma-Ray Imaging Cherenkov Telescopes)


Magisches Leistungsvermögen dank kaltgerollten Kugelgewindetrieben


Ziel der Teleskope ist, den bisher unbeobachtbaren Energiebereich der elektromagnetischen Strahlung zwischen 30 und 300 GeV (Masseinheit für Energie: 1 GeV enspricht in etwa 1,6 1010 Joule) zu entschlüsseln. Beobachtungsobjekte sind u.a. Aktive Galaktische Kerne, Supernova-Überreste, Neutronensterne und Schwarze Löcher. Darüber hinaus können die Messungen dazu beitragen, die mysteriösen Gammastrahlungsausbrüche und die rätselhafte Dunkle Materie besser zu verstehen. Damit die Teleskope die erforderliche, enorm kurze Reaktionszeit und die ausserge­wöhnliche 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 Kraftprotze Carry werden im Gewinderollverfahren in grossen Serien kostengünstig hergestellt und gehärtet.



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Kugelgewindetrieb 12x2 mit Einzelgang-Kugelrückführung

Kernkompetenz Gewinderollen und Härten


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.

 

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Beim Gewinderollen werden die Längsfasern des Materials umgelenkt
Diese Kaltumformung führt zu ausserordentlicher Festigkeitssteigerung


Durch die jahrelange Erfahrung in der Induktionshärtung im Hause hat Eichen­berger 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 beeindruckenden 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

 

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Kernkompetenz: Induktives Härten

 

Der ideale Partner von der Einzelanfertigung bis zur Serie


Das Rad der Mechanik lässt sich nicht neu erfinden. Und doch ist es Eichenbergers Anspruch, immer wieder die Grenzen des kaltgerollten Kugelgewindetriebs neu auszuloten. Kompetenz geht über Wissen hinaus oder anders gesagt, Kompetenz ist Problemlösungswissen. Jeder neu entwickelte Spindeltrieb wird ins Sortiment des Gewinderollers aufgenommen. Im Laufe der Jahrzehnte entstand deshalb eine riesige Auswahl an Kugel- und Gleitgewindetrieben.

Die Entwickler versuchen stets, von einer Standardmutter und -spindel auszugehen und diese Bauteile den anwendungsspezifischen Anforderungen entsprechend anzupassen. Dies bringt einen entscheidenden Preisvorteil mit sich. Die Herausforderung für die Konstrukteure im Hochpreisland Schweiz besteht darin, sehr hohen technischen Wert in einem marktgerechten, wettbewerbsfähigen Produkt zu entwickeln. Technologisches Wissen, Forschung und Entwicklung sind in gleicher Weise notwendig, wie die Veränderungsbereitschaft und das Beherrschen effizienter Fertigungsverfahren.

  • «Carry»:    Kugelgewindetrieb für Anwendungen, wo grosse Lasten bei geringem Energieverbrauch
                 zu bewegen sind. Je nach Ausführung sind besonders hohe Verfahrgeschwindigkeiten
                 möglich.
  • «Speedy»:   Die Steilgewindespindel setzt – mit hoher Verfahrgeschwindigkeit – Linear- in
                  Drehbewegungen um. Neu: Zum Teil in Aluminium erhältlich.
  • «Rondo»:    Die Rundgewindespindel mit sehr ruhigen Laufeigenschaften.
                  Neu: Zum Teil in Aluminium erhältlich.
  • «Easy»:      Die hartanodisierte Leichtgewindespindel aus Aluminium mit einem Wirkungsgrad
                  über 0.8, für höhere Lasten als bei normalen Gleitspindeln. Das Spezial-Profil
                  verhindert ein Verklemmen der Mutter.

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