Antriebssysteme für die Raumfahrt

Bereit für das neue Weltraumzeitalter.

maxon Antriebssysteme gehören zu den meistgeflogenen Aktuatoren bei der Erforschung des Mars. Sie bewegen einige der komplexesten Robotiksysteme, die Menschen je gebaut haben.

Optimierter Service für Weltraumanwendungen.

Zur Unterstützung von Kunden in der Raumfahrt gründete maxon 2020 eine spezialisierte Raumfahrtgruppe. Das maxon SpaceLab bietet optimierte Services für Weltraumanwendungen. Der Space-Katalog stellt eine Auswahl hochzuverlässiger Lösungen für anspruchsvolle Anwendungen in Weltraumumgebungen vor. Dabei liegt der Schwerpunkt auf Produkten mit Weltraumtradition.

Mit dem SpaceLab hat maxon Ressourcen zur Unterstützung unserer Raumfahrtkunden geschaffen.

Das SpaceLab gehört zur F&E-Gruppe und ist auf Projekte mit den folgenden Merkmalen und Hintergründen spezialisiert:

Anwendungen für die kommerzielle «neue Raumfahrt»

Wissenschaftliche Forschungsmissionen

Extreme Umgebungen (Tief- und Ultrahochtemperaturen, Vakuum, Strahlung, hohe mechanische Schocks und Vibrationen)

Skalierung der Grösse nach oben oder unten gemäss der verfügbaren Designs

Die Anwendungen können unter anderem hohe Qualitätsanforderungen, eine hohe technische Komplexität, kleine Volumen (One-Shot, Mikro- und Kleinserien) und einen komplexen Prüfumfang aufweisen.

Weltraumanwendungen.

maxons Aktuatoren werden weltweit in zahlreichen, von den Raumfahrtbehörden finanzierten Missionen eingesetzt und befinden sich in kommerziellen Satelliten, Rovern, wissenschaftlichen Raumfahrzeugen sowie auf der ISS. Aktuatoren aus dem maxon Space-Katalog können nach Bedarf modifiziert werden, um die Anforderungen der jeweiligen Kundenmission, darunter NASA, ESA, JAXA und viele private Unternehmen auf dem kommerziellen und neuen Raumfahrtmarkt, zu erfüllen. maxon kann wissenschaftliche High-End-One-Shot-Weltraummissionen, hochwertige kommerzielle Weltraumanwendungen mit kleinem Volumen bis hin zu neuen Weltraumsatellitenkonstellationen mit hohen Stückzahlen bedienen.

Liste mit Anwendungen, in denen maxon Aktuatoren eingesetzt werden:

Entfaltungs- und Drehmechanismen

Trägheitsräder

Antriebe für die kardanische Aufhängung

Pumpen- und Ventilansteuerung

Auslöse- und Sicherheitsmechanismen

Weltraumrobotik

Roverradantrieb und -lenkung

Trägerraketenmechanismus

Und vieles mehr

Entwickelt für anspruchsvollste Weltraummissionen.

Zusätzlich zu zuverlässigen Standardkomponenten enthält das SpaceLab Portfolio auch Lösungen, die auf sehr speziellen Kundenspezifikationen basieren. Diese entwicklungsintensiven Anwendungen werden in definierten Prozessabläufen von maxon inhouse entworfen, getestet und produziert. Unsere Weltraumexpert:innen unterstützen bei der Definition des Projektumfangs unter Berücksichtigung von Technologie, Kosten und Zeit. Sie begleiten Sie von der Spezifikationsphase bis zum Produktionsanlauf und sorgen für den zuverlässigsten Produktsupport in der Weltraumbranche.

Beispiele von Spezialkonstruktionen:

Komplett kundenspezifische Aktuatoren

Gelenkaktuatoren

Spezielle Schnittstellen (z. B. Flansche mit Einsätzen)

Skalierung der Grösse nach oben oder unten gemäss der verfügbaren Designs

Erweitertes Rotorträgheitsmoment für Trägheitsräder

Optimiertes Gewicht (z. B. Stufengetriebe)

Wenn nichts schief gehen darf.

Ob Vorzeige-Marsmission oder kommerzielles Space-Shuttle, bei allen Weltraumanwendungen kommt der Zuverlässigkeit einzelner Komponenten eine immense Bedeutung zu. Da maxon Systeme viele missionskritische Komponenten antreiben, deren Ausfall nicht tragbar wäre, bieten wir auch elektrisch redundante Motoren zur Absicherung der gesamten Mission. Je nach Anforderung an die Redundanz stellt maxon SpaceLab verschiedene Lösungen zur Verfügung.

Engagierte Weltraumspezialist:innen.

Wir verfügen über mehr als 25 Jahre Erfahrung und eine nachgewiesene Erfolgsbilanz in Weltraummissionen. Auf der Grundlage dieser Erfahrung haben die maxon SpaceLab Ingenieur:innen ein eigenes Programm an Standardkomponenten entwickelt, das hinsichtlich der Materialien, Verarbeitung und Prüfverfahren modifiziert wurde.

Basierend auf maxons weitreichender Erfahrung im Industriesektor wurden diese Produkte für Weltraumanwendungen qualifiziert. Für Prototypen und Funktionsmuster können wir zunächst kostengünstigere Industrievarianten zur Verfügung stellen. Unsere Kunden profitieren dadurch von einer deutlich kürzeren Entwicklungsphase und einer wirtschaftlichen Grossserienproduktion. So lassen sich Kosten für kommerzielle Raketen- oder Satellitenstarts reduzieren.

Antriebe

Unsere Produktempfehlungen für Weltraumanwendungen.

Bürstenlose Motoren (EC)

EC 20 flat / EC 32 flat / EC 45 flat / EC-4pole 22 / EC-4pole 30 / EC 13 / EC 40 L

maxon Flachmotoren aus automatisierter Fertigung eignen sich besonders für begrenzte Platzverhältnisse. Als Innen- und Aussenläufer konzipiert, erreichen sie Drehzahlen von bis zu 20000 min-1. Erhältlich mit Hall-Sensoren, sensorlos, oder rahmenlos.
Dank spezieller Wicklungstechnologie und vierpoligen Magneten bieten die EC-4pole-Antriebe höchste Leistung pro Volumen- und Gewichtseinheit. Sie weisen ein geringes Rastmoment, einen hohen Wirkungsgrad sowie eine ausgezeichnete Regeldynamik auf.

Die extrem hohe Lebensdauer unserer elektronisch kommutierten EC-Motoren kann vor allem mit vorgespannten Kugellagern ausgenutzt werden. Sie bieten ein günstiges Drehmomentverhalten, hohe Leistung und einen grossen Drehzahlbereich.

Reduzierte Menge an aufgrund ihrer Kompatibilität mit Weltraumumgebungen ausgewählten Klebstoffen, komplett aus rostfreiem Stahl, lasergeschweisste Verbindungen.
Modifiziert für Schocks, Vibrationen, Strahlungsresistenz und den Betrieb mit geringem Ausgasen im Vakuum bei extremen Temperaturen.

Bürstenbehaftete Motoren (DC)

DCX 10 / DCX 14 / DCX 22 / DCX 32 / DCX 35

maxon DCX-Motoren überzeugen durch ihre unübertroffene Drehmomentdichte und ihre Laufruhe. Für den Betrieb müssen sie lediglich an eine Batterie angeschlossen werden. Dadurch sparen sie nicht nur Kosten ein, sondern reduzieren auch die Masse/das Volumen der Motorsteuerungselektronik. Die robuste Konstruktion und der eisenlose Rotor ermöglichen einen dynamischen Antrieb für fast jede Anwendung. Erhältlich mit vakuumgeeigneten Graphit- oder Edelmetallbürsten und weiteren optionalen Komponenten.

Reduzierte Menge an aufgrund ihrer Kompatibilität mit Weltraumumgebungen ausgewählten Klebstoffen, komplett aus rostfreiem Stahl, lasergeschweisste Verbindungen.
Modifiziert für Schocks, Vibrationen, Strahlungsresistenz und den Betrieb mit geringem Ausgasen im Vakuum bei extremen Temperaturen.

Getriebe

GP 10 / GPX UP14 / GPX 22 UP / GPX 32 UP / GPX 42 UP

Präzisions-Stirnrad- und Planetengetriebe sind exakt auf unsere Motoren abgestimmt und werden direkt bei maxon entwickelt.

Die GPX-Getriebe bieten eine hohe Leistungsübertragung in einer kompakten Bauform. Die modulare Bauweise und die skalierten Stufen bilden die Basis für kundenspezifische Lösung. Die Weltraumversionen bieten eine Käfigsicherung um jede Getriebestufe bei Planetengetrieben und Sonnenrädern und , um so für äusserste Ausfallsicherheit zu sorgen.

Klebstofffrei, komplett aus rostfreiem Stahl.
Lasergeschweisste und kaltumgeformte Verbindungen.
Modifiziert für Schocks, Vibrationen und den Betrieb mit geringem Ausgasen im Vakuum bei extremen Temperaturen.

Sensoren

ENC 13 / MR Type M

Robuste Sensoren mit grosser Genauigkeit und hoher Auflösung der Signale. Der Anbau ist auf die Motoren abgestimmt und erfolgt bei maxon.

Impulszahl: 2 Impulse (8 Quad-CPT)/ 32 Impulse (128 Quad-CPT).
Redundanter 2-Kanal-Sensor – weltraumtaugliche Version, Entwicklung aus den MER-Missionen (Mars-Rover Spirit und Opportunity).
Vollständig elektrisch redundant (zwei galvanisch isolierte Schaltkreise auf einer Platine), vibrations- und schockfestes Gehäuse.

Bremsen

AB 22 / AB 32

maxon bietet für Raumfahrtprojekte sowohl passive Rastmomentbremsen als auch aktive elektromechanische Bremsen. Die Bremsen können als Modul in verschiedene Antriebskombinationen eingebaut werden und verhindern das Drehen gegen externe Lasten bei abgeschaltetem Motor. Bei Stromausfall können sie auch als Not-Halt-Mechanismus eingesetzt werden.

22 mm / 32 mm aktive Permanentmagnetbremse.
Modifiziert für hohe Vibrations- und Schockbelastungen.