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hochdynamische Tauchspulen (VCA)

Voice Coil Aktuatoren sind Tauchspulen oder Schwingspulen mit viel Kraft auf kleinem Bauraum. Die Ähnlichkeit zum Lautsprecher hat im englischen Sprachraum vermutlich zu der dort gebräuchlichen Bezeichnung geführt. Ein Voice Coil besteht aus zwei Komponenten: einer Spule (Coil) auf einem Träger (z.B. Kunststoff) und einem Zylinder mit Permanentmagneten. Die Kraft und Richtung des aktiven Teil ist direkt abhängig von der Richtung und der Stärke des Stromes (Lorentz-Kraft). Mit einem Voice Coil sind je nach Ausführung lineare (LVCA) oder rotatorische Bewegungen (RVCA) möglich. Letztere begrenzt auf einen Winkel.
Durch die geringe Masse des Coils lassen sich sehr hohe Beschleunigungen erzielen. Voraussetzung dafür ist eine entsprechend leichte Last. Aufgrund der notwendigen Isolierung im Coil ist ein VCA nicht unbedingt für den Einsatz im Vakuum geeignet. Jedoch lässt sich die Art der Ausgasung beeinflussen.
Eine weitere Unterscheidung ist die Ausführung mit oder ohne Gehäuse. Für ersteren Fall sind Führung und Messsystem nicht enthalten. Für den Betrieb eines Voice-Coil ist ein herkömmlicher analoger oder digitaler Servoregler für bürstenbehaftete Servomotoren ausreichend. Eine Ausnahme wäre zum Beispiel eine Anwendung mit sehr hoher Frequenz, dann müsste eventuell ein Regler mit ebenfalls sehr hoher Schaltfrequenz zum Einsatz kommen, was sich mit einem einfachen Radioverstärker verwirklichen lässt.

Gehäuselose lineare Voice Coil

Gehäuselose Voic Coil Aktuatoren eignen sich ideal für anspruchsvollen Anwendungen der Halbleiterfertigung oder lebenserhaltende medizinische Geräte. Sie bieten die Möglichkeit eines passgenauen Einbaus und sind somit sehr kosteneffizient.

Eigenschaften

  • Direktantrieb
  • minimales Trägheitsmoment, hohe Dynamik
  • verschleißfrei, ohne Abrieb
  • keine Wirbelstromverluste
  • Wege von 0,25 bis 56 mm (linear)
  • hohe Wiederhol- und Positioniergenauigkeit (nm-Genau, nur sensorabhängig)
  • Nennkraft von 0,38 bis 289 N; Spitzenkraft von 0,7 N bis 1,1 kN
  • sehr hohe Beschleunigungswerte, z.B. 20 bis 50 g Langhub und bis zu 400 g Kurzhub
  • Frequenz bis 120 Hz (400 Hz maximal)
  • Durchmesser 12,5 bis 260 mm (zylindrisch)
  • keine Kommmutierung notwendig
  • frei von Hysterese
  • einphasige Einheiten mit 2 Anschlüssen
  • rippelfreie Bewegungen (no cogging)
  • Polaritätswechsel verursacht Richtungswechsel der Bewegung

VCA Einsatzgebiete in der Industrie

  • Wirebonding
  • Druck- und Durchflußregelung
  • Linearpumpen und Verdichter
  • optisches Scannen und Fokussieren
  • Lichtstrahlsteuerung/-stabilisierung
  • Mikrolithographie-Spindelzuführung
  • Antriebe für XY-Tische
  • Punktschweißtechnik
  • Positionierung in der Robotik
  • Radarantennen-Antrieb
  • Einspritz- und Ventilsteuerung

VCA Einsatzgebiete in der Medizintechnik

  • Laborgeräte
  • Beatmungsgeräte
  • Sauerstoffkonzentratoren
  • Blutdiagnostik
  • Zentrifugen
  • Pumpen
  • Ultraschall-Elastographie
  • Fokussierung in der Endoskopie

Modelle

Artikel

Spitzenkraft

Gesamthub

Effektivkraft

Kraftkonstante

Außendurchmesser

Länge bei halben Hub

 

(10s) [N]

[mm]

[N]

Kf [N/A]

[mm]

[mm]

LA05-05-000A

0,7

1,02

0,31

0,289

12,7

12,7

LA08-10-000A

6,67

4,06

1,96

0,97

19,05

24,51

LA10-08-000A

6,67

5,08

2,71

1,148

24,13

19,69

LA10-12-027A

13,34

9,14

4,94

1,766

25,4

28,58

LA13-11-000A

15,57

6,36

5,07

2,36

31,62

27,3

LA13-12-000A

15,57

6,36

7,12

2,36

31,62

28,58

LA16-19-001A

22,2

12,7

9,3

2,31

40

47,63

LA14-17-000A

22,24

10,16

7,12

2,18

35,56

41,9

LA19-40-000A

22,24

45,72

8,54

2,37

47,63

101,6

LA18-12-001A

27,2

6,1

8,13

3,1

44,45

28,4

LA15-16-020A

33,8

10,16

11,6

2,8

38,1

39,62

LA24-33-000A

35,6

22,9

13,8

3,025

59,7

82,55

LA18-12-000A

44,5

6,1

15,1

4,8

44,45

28,4

LA12-17-000A

44,48

7,62

15,57

4,386

30,48

43,18

LA15-26-000A

44,48

25,4

11,57

2,936

37,59

65,41

LA18-12-006Z

44,48

6,1

15,12

4,849

44,45

28,4

LA15-16-002A

62,6

6,36

19,6

4,72

38,1

39,62

LA17-28-000A

71,17

15,24

28,47

6,895

58,42

66,04

LA15-16-024A

88,96

6,35

24,47

5,827

38,1

39,62

LA16-16-000A

89

6,36

24,47

5,83

40

39,62

LA23-55-000A

89

57,15

27,1

4,34

57,15

139,7

LA24-20-000A

111,21

16,51

26,33

7,517

60,33

50,8

LA28-22-001A

201,1

11,44

45,7

10,41

69,85

55,9

LA25-42-000A

266,89

25,4

86,3

13,789

63,5

105,97

LA28-22-000A

266,89

11,43

87,74

13,789

69,85

55,88

LA28-43-000A

266,89

25

75,6

13,09

70

109,23

LA30-75-001A

444,82

50,8

96,24

16,67

76,2

188,84

LA34-37-000A

444,82

19,05

127,22

20,28

85,85

95,25

LA30-43-000A

445

25,4

185

21,8

76,2

112,3

LA30-48-000A

445

25,4

133,8

21,8

76,2

120

LA43-67-000A

1378,9

31,75

282,91

28,024

107,95

169,93

LA50-65-000A

1861

25,4

500

57,85

127

163,32