月: 2023年4月

Was ist Feinkeramik?

Die Werkstoffe der Welt lassen sich in drei Hauptkategorien einteilen: metallische Werkstoffe, organische polymere Werkstoffe und Keramiken. Von denen zeichnen sich Keramiken durch ihre hohe Härte und thermische und chemische Stabilität aus. Konventionelle Keramik wird als alte Keramik bezeichnet und entsteht durch Mischen oder Brennen von natürlichen Mineralien in Glas, Zement oder Keramik, während Feinkeramik auf chemischen Verfahren beruht.

Feinkeramik wird durch die Kontrolle der chemischen Zusammensetzung, der Kristallstruktur und der Partikelform in einem gut kontrollierten Herstellungsprozess hergestellt. Feinkeramik zeichnet sich durch bessere mechanische, elektronische, physikalische und chemische Eigenschaften und eine höhere Funktionalität als alte Keramik aus. Man geht davon aus, dass die Feinkeramik im Jahr 1940 ihren Anfang nahm, als die Anwendung von Keramik für Industrieprodukte und die Entwicklung neuer Funktionen populär wurde.

Anwendungen von Feinkeramik

Feinkeramik wird in einer Vielzahl von Bereichen als strukturelles, elektronisches, technisches, biologisches und magnetisches Material verwendet. Zum Beispiel werden sie in elektronischen Bauteilen, Industrieausrüstungen, medizinischen Geräten und anderen für die Herstellung erforderlichen Ausrüstungen genutzt.

In Anlagen zur Herstellung von Halbleitern und Flüssigkristallen werden die Elemente, die so genannten Wafer, verarbeitet. Feinkeramik wird verwendet, um die Wafer an den Geräten zu befestigen und die Oberflächen zu polieren.

In der Medizintechnik wird Feinkeramik für chirurgische Instrumente, Implantatteile und röntgenisolierende Teile für Bestrahlungsgeräte verwendet.

Darüber hinaus wird Feinkeramik auch für Komponenten in der Informations-, Umwelt-, Energie-, Luft- und Raumfahrt- und Elektronikindustrie verwendet.

Merkmale von Feinkeramik

Der Herstellungsprozess für Feinkeramik beginnt mit der Aufbereitung der Rohstoffe, gefolgt von Granulierung, Formgebung, Rohbearbeitung, Brennen, Nachbearbeitung und Prüfung.

Feinkeramik wird aus Rohstoffpulvern hergestellt, die körniger oder reiner als gewöhnliche Keramik sind und deren Struktur auf Mikro- bis Nanoebene mit Präzisionsgeräten kontrolliert wird. Feinkeramik eignet sich besonders für den Einsatz in Industrieanlagen, in denen es leicht zu einem Hitzestau kommen kann, da ihre thermischen Eigenschaften denen von Metallen und organischen Materialien überlegen sind.

Feinkeramik hat jedoch den Nachteil, dass sie spröde und schwer zu verarbeiten ist. Da sie aus pulverförmigen Rohstoffen hergestellt wird, kann sie schon bei einem Sturz aus großer Höhe zerbrechen. Daher ist es auch schwierig, Feinkeramik zu verarbeiten, wenn sie einmal in eine Form gebracht wurde.

Arten von Feinkeramik

Feinkeramik lässt sich grob in zwei Arten unterteilen. Bei der ersten handelt es sich um technische Keramik, der ein Brennverfahren hinzugefügt wird und die nur geschliffen und poliert werden kann, aber eine ausgezeichnete Verschleißfestigkeit aufweist. Zu diesen Materialien gehören Aluminiumoxid, Siliziumnitrid und Zirkoniumdioxid.

Keramiken, die nicht gebrannt wurden, werden dagegen als maschinell bearbeitbare Keramiken bezeichnet und sind schwächer als technische Keramiken, können aber bearbeitet werden. Zu diesen Materialien gehören Hortobel, Macerit und Macor.

Feinkeramik gibt es ebenfalls in einer Vielzahl von Materialien und je nach Werkstoff mit unterschiedlichen Eigenschaften. Hier werden einige typische keramische Werkstoffe vorgestellt:

Tonerde (Al2O3)

Tonerde ist Aluminiumoxid und die am weitesten verbreitete Keramik. Es zeichnet sich durch hervorragende elektrische Isolierung, Verschleißfestigkeit, Hitzebeständigkeit und chemische Stabilität aus und ist dabei sehr preiswert.

Zirkoniumdioxid (ZrO2)

Zirkoniumdioxid hat eine ausgezeichnete Festigkeit und Zähigkeit und wird manchmal in Kombination mit Metallen verwendet, da sein Wärmeausdehnungskoeffizient dem von Metallen nahe kommt. Es wird auch für Klingen wie z. B. Scheren verwendet, was mit Keramik nur schwer zu erreichen ist.

Siliziumkarbid (SiC)

Siliciumcarbid ist eine künstlich hergestellte Verbindung, die in der Natur nicht vorkommt. Es besitzt eine ausgezeichnete Festigkeit bei Temperaturen von bis zu 1500 °C, ist leicht und hat eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit. Aufgrund dieser Eigenschaften wird es als hitzebeständiges Material verwendet, z. B. in Teilen rund um Heizungen.

Es gibt eine breite Palette anderer Arten von Feinkeramik, einschließlich Spezialkeramik wie poröse Keramik und transparente Keramik. Es ist wichtig, Feinkeramik mit Werkstoffen und Eigenschaften auszuwählen, die für die Umgebung geeignet sind, in der sie verwendet werden sollen.

Was ist ein Gebläsekonvektor?

Ein Gebläsekonvektor ist ein Gerät zur Klimatisierung, das im Allgemeinen aus einem Wärmetauscher (Konvektor), einem Luftfilter und einem Gebläsemotor besteht.

Die Temperatur und die Luftfeuchtigkeit in einem Raum werden über einen Wärmetauscher auf der Grundlage von kaltem oder heißem Wasser reguliert, das von der Haupteinheit über Rohrleitungen zugeführt wird. Ebenso wird Staub von einem Luftfilter entfernt und von einem Gebläsemotor an den Ort der Klimatisierung weitergeleitet.

Es handelt sich um ein relativ kleines und einfaches Klimagerät, das auch als Gebläsekonvektor bezeichnet wird, vor allem im Fall von fest zugeordneten Heizgeräten.

Anwendungen von Gebläsekonvektoren

Sie werden im Allgemeinen in Büros, Hotels, Krankenhäusern, Schulen und großen Geschäftsräumen installiert und verwendet.
Viele von Ihnen haben vielleicht schon rechteckige Klimageräte gesehen, die an der Decke eines jeden Raumes installiert sind, was einem Gebläsekonvektor entspricht.

Gebläsekonvektoren werden hauptsächlich für die Temperaturregelung auf der Innenseite des Gebäudes verwendet, während der Austausch mit der Außenluft durch das Klimagerät (AHU) erfolgt.
Sie werden häufig für relativ einheitliche Gesamtklimatisierungszwecke eingesetzt, z. B. zum Kühlen oder Heizen eines ganzen Gebäudes, und nicht für individuelle Bedürfnisse.

Funktionsweise von Gebläsekonvektoren

Die Funktionsweise eines Gebläsekonvektors wird anhand seiner Unterschiede zu herkömmlichen Klimaanlagen erläutert.

Klimaanlagen bestehen aus einem Innenklimagerät und einem Außengerät mit Ventilator, die grundsätzlich paarweise arbeiten. Das bedeutet, dass jedes einzelne Klimagerät für unterschiedliche Zwecke wie Kühlen, Heizen oder Entfeuchten verwendet werden kann. Gebläsekonvektoren hingegen können nicht auf diese Weise eingesetzt werden. Die Art der Klimatisierung des gesamten Gebäudes wird durch die Funktionsweise bestimmt, dass kaltes oder warmes Wasser, das durch Rohre von der Haupteinheit geschickt wird. Über Wärmetauscher in den Geräten wird es so in jedem Raum zur Klimatisierung verwendet.

Sie werden daher häufig in großen Gewerbebetrieben, Hotels und Krankenhäusern eingesetzt, in denen die Klimatisierung des gesamten Gebäudes feststeht. Die zentrale Steuerung ermöglicht ein effizientes und wirtschaftliches Heizen und Kühlen, anstatt in jedem Raum einzelne Klimageräte zu installieren.

Die Kompaktheit und Einfachheit von Gebläsekonvektoren wird seit kurzem auch in Kombination mit Klimaanlagen eingesetzt. In solchen Fällen wird der Gebläsekonvektor zur Regelung der Last im Außenbereich in der Nähe von Außenwänden und Fenstern verwendet, während die Klimaanlage zur Regelung der Temperatur im Innenbereich des Raums eingesetzt wird.

Was ist ein Lüftermotor?

Lüftermotoren sind Bauteile, die zur Erzeugung eines Luftstroms verwendet werden, indem ein Motor einen Ventilator oder eine andere Vorrichtung in Form von Schaufeln oder Flügeln in Drehung versetzt, um das Innere von Geräten zu belüften oder zu kühlen.

Lüftermotoren lassen sich nach ihrer Form und dem Prinzip des Luftstroms in Axiallüfter, Gebläse, Radiallüfter, etc. unterteilen. Je nach Antriebsenergiequelle gibt es auch AC- und DC-Lüftermotoren.

Lüftermotoren besitzen Funktionen, die die Anzahl der Umdrehungen steuern oder erfassen können. Es gibt verschiedene Arten von Lüftermotoren, darunter auch geräuscharme Arten, die das durch die Lüfterdrehung verursachte Geräusch reduzieren.

Anwendungen von Lüftermotoren

Lüftermotoren werden häufig zur Kühlung des Innenraums von elektronischen Geräten eingesetzt. Mit zunehmender Leistung elektronischer Geräte wird das Innere der Geräte immer stärker integriert und die Wärmeentwicklung nimmt zu. Eine anhaltend hohe Wärmeentwicklung führt dazu, dass die internen elektronischen Komponenten kaputt gehen und ihre Lebensdauer verkürzt wird.

Lüftermotoren werden für die Luftkühlung von elektronischen Geräten wie PCs, Servern, Projektoren und Spielkonsolen sowie für die Luftkühlung von Werkzeugmaschinen und verschiedenen Industrieanlagen in einer Vielzahl von Luftstromsituationen eingesetzt.

Funktionsweise von Lüftermotoren

Lüftermotoren werden je nach ihrer Form in Axiallüfter, Gebläse und Radiallüfter unterteilt. Der am häufigsten verwendete Typ ist der Axialventilator.

Axialventilatoren haben einen Motor und Schaufeln, die in der Mitte angebracht sind und die Luft von vorne ansaugen und von hinten ausstoßen. Es gibt verschiedene Typen mit unterschiedlichen Eigenschaften, z. B. hoher Luftdurchsatz, hoher statischer Druck und geringes Lüftergeräusch. Sie werden für eine Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, z. B. zum Blasen von Luft, zur Belüftung und zur Kühlung durch Luftstrom.

Gebläse unterscheiden sich von Axialventilatoren durch die Form ihrer Schaufeln, die zylinderförmig angeordnet sind und die Luft durch die Zentrifugalkraft senkrecht zur Drehachse ausstoßen. Gebläse werden auch als Sirocco-Ventilatoren bezeichnet. Sie werden häufig in Einbaulüftern eingesetzt und dienen zur Belüftung von Haushaltstoiletten und Badewannen.

Radialventilatoren ähneln den Axialventilatoren insofern, als sie einen Motor und in der Mitte montierte Schaufeln haben, aber nicht den Rahmen, den Axialventilatoren im Allgemeinen haben. Während Axialventilatoren die angesaugte Luft nach hinten leiten, zeichnen sich Radialventilatoren dadurch aus, dass sie die angesaugte Luft radial zu den Seiten hin leiten.

Was ist eine Riemenscheibe?

Riemenscheiben sind mechanische Bauteile, die die Rotationskraft über einen Riemen von Welle zu Welle übertragen. Es gibt verschiedene Formen und Arten von Riemenscheiben, Riemen und Riemenscheiben werden in Kombination miteinander verwendet, wenn es sich um denselben Typ handelt. Es gibt Riemenscheiben für Flachriemen, Keilriemen, Zahnriemenscheiben, Riemenscheiben für Rundriemen, Riemenscheiben für Metallriemen, etc. und Riemen, die zu jeder Art von Riemenscheibe passen. Darüber hinaus gibt es eine Reihe von Riemen, die nach den Vorschriften des Herstellers hergestellt werden.

Anwendungen der Riemenscheiben

Riemenscheiben für Flachriemen haben einen hohen Übertragungswirkungsgrad und werden für die Kraftübertragung in Landmaschinen und für den Papiertransport in Büroautomationsgeräten verwendet.

Riemenscheiben für Keilriemen sind hoch belastbar und können für den Einsatz mehrerer Riemen nebeneinander verwendet werden. Sie werden für die Kraftübertragung in Bohrmaschinen, Automotoren und Entstaubungsanlagen verwendet.

Zahnriemenscheiben werden dort eingesetzt, wo Schlupf nicht erwünscht ist. Sie werden in Geräten zur hochpräzisen und genauen Positionierung und Förderung durch Servomotoren und Schrittmotoren sowie in Druckern eingesetzt.

Rundriemenscheiben sind nicht für hohe Belastungen geeignet, bieten aber einen hohen Freiheitsgrad und werden in Spielzeugen und Geräten der Büroautomation eingesetzt.

Funktionsweise der Riemenscheiben

Wie bereits erwähnt, übertragen Riemenscheiben in Verbindung mit einem Riemen eine Drehkraft, wobei es zwei Übertragungsarten gibt: die Reibungsübertragung und die Eingriffsübertragung.

Riemenscheiben für Flachriemen, Keilriemen und Rundriemen sind reibungselektrisch und übertragen die Drehkraft durch die Reibungskraft der Kontaktfläche von Riemenscheibe und Riemen. Riemenscheiben für Keilriemen haben eine größere Kontaktfläche mit dem Keilriemen und einen Keileffekt durch den Biss des Riemens, so dass ihre Übertragungskraft größer ist als die von Riemenscheiben für Flachriemen. Die Übertragungskraft ist höher als bei einer Flachriemenscheibe. Schlupf ist bei der Reibungsübertragung unvermeidlich und wird dort eingesetzt, wo er zulässig ist. In einigen Fällen wird die Reibungskraftübertragung jedoch als Sicherheitseinrichtung betrachtet, die sich die Tatsache zunutze macht, dass die Riemenscheibe und der Riemen durchrutschen und sich drehen, wenn eine übermäßige Belastung auftritt. Wenn sich beispielsweise etwas im Antriebsstrang verfangen hat, verhindert das Durchrutschen Überlastungen, indem es verhindert, dass eine bestimmte Kraft aufgebracht wird.

Zahnriemenscheiben sind eine gekoppelte Übertragung. Riemenscheibe und Riemen haben Zähne, die ineinander greifen, um die Kraft zu übertragen, so dass kein Schlupf auftritt. Sie werden daher in Situationen eingesetzt, in denen eine hochpräzise Positionierung erforderlich ist. Kettenräder und Ketten sind ähnliche Maschinenteile, aber Zahnriemenscheiben sind leichter, geräuschärmer und benötigen keine Schmierung.

Was ist ein Gabelstapler?

Gabelstapler sind Geräte, die entwickelt wurden, um den Warenumschlag effizienter zu gestalten. Sie verfügen über Gabeln, die in die Paletten eingeführt werden, und einen Hubmast zum Heben und Senken der Paletten und werden entweder hydraulisch oder elektrisch betrieben.

Die Bedienung eines Gabelstaplers erfordert Sicherheitsvorkehrungen, um ein Umkippen und Zusammenstöße zu vermeiden, weshalb die vorgeschriebene Ausbildung absolviert werden muss.

Zum Transportieren von Lasten werden diese auf Paletten mit Löchern an den Seiten geladen und mit den Gabeln an den Löchern angehoben.

Anwendungen von Gabelstaplern

Gabelstapler werden in Fabriken und Vertriebslagern eingesetzt, um die Effizienz des Güterumschlags zu verbessern.

Mit Gabelstaplern lassen sich Lasten, die manuell nur schwer zu heben sind, schnell bewegen.

In den letzten Jahren haben sich Batterien im Hinblick auf die Emissionen und die einfache Bedienung zur Hauptantriebsquelle entwickelt.

Gabelstapler sind auf kleine Wenderadien ausgelegt, aber kleinere, nicht angetriebene Stapler werden eher für das Bewegen und Transportieren auf engem Raum bevorzugt.

Funktionsweise von Gabelstaplern

Der Teil des Gabelstaplers, der zum Heben und Transportieren von Lasten dient, wird als Lastaufnahmemittel bezeichnet und hauptsächlich durch Hydraulik angetrieben.

Hochdruck-Hydraulikflüssigkeit wird in den Zylinder gepumpt, um die Zylinder des Lastaufnahmemittels zum Heben der Last zu bewegen, und die Hydraulikflüssigkeit wird in den Tank zurückgeführt, um das Gabelteil beim Entladen anzuheben oder zu kippen.

Das Gewicht, das von einem Gabelstapler transportiert werden kann, wird durch die Standardlast bestimmt, wenn die Gabeln auf eine bestimmte Höhe angehoben werden; wenn die Gabeln jedoch in einer größeren Höhe eingesetzt werden, muss die Tragfähigkeit unter Berücksichtigung des Schwerpunkts reduziert werden. Die maximale Tragfähigkeit für eine bestimmte Höhe ist auf dem Stapler als zulässige Tragfähigkeit angegeben.

Beim Betrieb eines Gabelstaplers müssen Sie immer auf die Lage des Schwerpunkts achten. Es ist untersagt, die Last über die zulässige Tragfähigkeit hinaus zu transportieren oder den Gabelstapler im angehobenen Zustand zu kippen, da sich dadurch der Schwerpunkt nach vorne und oben verlagert und der Gabelstapler umkippen kann.

Was ist ein Foto-IC?

Ein Foto-IC ist ein Bauelement, das ein lichtempfangendes Element und einen IC, der die Signale verarbeitet, in einem einzigen Gehäuse enthält und ein Bauteil mit anwendungsspezifischen Funktionen ist.

Foto-ICs können je nach ihrer Struktur in monosiliziumhaltige und hybride Typen unterteilt werden. Beim monosiliziumhaltigen Typ sind das lichtempfindliche Element und die Signalverarbeitungsschaltung auf demselben Chip untergebracht, so dass eine Verdrahtung zwischen dem lichtempfindlichen Element und der Signalverarbeitung überflüssig ist und der Chip sehr störungsresistent ist.

Hybridtypen bestehen aus einem lichtempfindlichen Element und einer Signalverarbeitungsschaltung auf unabhängigen Chips, die in einem einzigen Gehäuse untergebracht sind. Der Vorteil besteht darin, dass die Form des Fotodetektors und die spektralen Ansprechcharakteristiken je nach Anwendung optimiert werden können, da die einzelnen Chips durch Drähte verbunden sind.

Anwendungen von Foto-ICs

Foto-ICs werden zur Erkennung von Licht verwendet. Es gibt eine Vielzahl von Bausteinen für unterschiedliche Zwecke. Die wichtigsten Verwendungszwecke von Foto-ICs sind:

• Beleuchtungsstärkemessgeräte zur Messung der Helligkeit von Beleuchtungen und Belichtungsmessgeräte für Kameras
• Empfänger für die Kommunikation über Lichtwellenleiter
• Encoder-Module zur Erfassung von Bewegungen und Drehwinkeln
• Farbsensoren, die zur Farberkennung in RGB aufgeschlüsselt werden
• Lichtunterbrechungsempfänger für die Objekterkennung durch Licht
• Abstandsmessgeräte zur Messung des Abstands zu einem Objekt mit Hilfe eines Dreiecksabstandsmesssystems

Funktionsweise von Foto-IC

Ein Foto-IC besteht aus einer Fotodiode, einem Fototransistor oder einem PSD (Position Sensitive Detector), der Licht empfängt und einen Strom erzeugt, einer Schaltung, die den Ausgangsstrom verstärkt, und einer Signalverarbeitungsschaltung, die das Signal unter Verwendung des verstärkten Ausgangs verarbeitet. Je nach Verwendungszweck gibt es eine Vielzahl von Produkten, die verschiedene Fotosensoren und Verarbeitungsschaltungen kombinieren.

Es gibt auch Foto-ICs, deren Ausgangssignal frequenzabhängig ist, allerdings handelt es sich dabei um spezielle Geräte. Sie bestehen aus einem Foto-IC und einer Stromfrequenz-Wandlerschaltung und verfügen über einen großen Dynamikbereich.

Photodetektoren haben je nach Gerät unterschiedliche spektrale Ansprechcharakteristiken, von denen keine mit der menschlichen visuellen Empfindlichkeit übereinstimmt. Die üblicherweise verwendete Silizium-Fotodiode hat eine Spitzenempfindlichkeit im Bereich von 900 nm bis 1000 nm, während die visuelle Empfindlichkeitscharakteristik des Menschen im Bereich von 400 nm bis 700 nm liegt und die Spitzenempfindlichkeit bei etwa 550 nm liegt, so dass das von der Fotodiode erfasste Helligkeitssignal und die vom Menschen wahrgenommene Helligkeit unterschiedlich sind.

Für Anwendungen, die der menschlichen Empfindlichkeit entsprechen müssen, wie z. B. Beleuchtungsstärkemessgeräte, müssen daher die spektralen Empfindlichkeitseigenschaften der Fotodioden durch einen Korrekturfilter für die visuelle Empfindlichkeit korrigiert werden.

Arten von Foto-ICs

Es gibt Foto-ICs mit verschiedenen Funktionen und Merkmalen. Die wichtigsten Typen sind die folgenden:

1. Entfernungsmessende Foto-IC

Foto-ICs werden zur Messung der Entfernung zu einem Objekt eingesetzt und verwenden ein PSD oder ein Fotosensor-Array als lichtempfangendes Element. In Kombination mit einem Lichtemitter, z. B. einer Nahinfrarot-LED, wird die Entfernung zu einem Objekt anhand der Position des vom Lichtemitter projizierten Scheinwerfers, der vom Objekt reflektiert wird und den Fotodetektor erreicht, nach dem Prinzip der dreieckigen Abstandsmessung berechnet.

2. RGB-Farbsensor

Ein Foto-IC zur Analyse der Farbe des einfallenden Lichts durch Vergleich des Ausgangs von drei Fotosensoren, die jeweils einen optischen Filter auf der Oberfläche von drei Fotodioden haben, von denen eine nur Rot (R), eine nur Blau (B) und eine nur Grün (G) durchlässt. Der Ausgang jedes Sensors zerlegt das einfallende Licht in seine RGB-Farbkomponenten und wird hauptsächlich in Messgeräten wie Farbbeleuchtungsstärke-Messgeräten verwendet.

3. Beleuchtungsstärkesensoren

Diese Sensoren werden zur Messung der Helligkeit des Beleuchtungslichts usw. verwendet. Es handelt sich um Foto-ICs mit lichtempfindlichen Elementen, die mithilfe eines Kompensationsfilters für die visuelle Empfindlichkeit o. Ä. den menschlichen spektralen Empfindlichkeitsmerkmalen nahekommen. Sie werden hauptsächlich in Beleuchtungsstärkemessern und Belichtungsmessern für fotografische Geräte verwendet.

4. Fotosensoren für die optische Kommunikation

Es handelt sich um Geräte für den Empfang optischer Kommunikation über Lichtwellenleiter. Sie werden an der Endfläche eines Lichtwellenleiters installiert, empfangen das übertragene optische Signal und wandeln es in ein elektrisches Signal um. Es gibt Geräte mit einer konvexen Linse auf der Vorderseite des Fotosensors, um die Lichtsammeleigenschaften zu verbessern.

5. Photoelektrische Schalter

Foto-ICs werden verwendet, um fotoelektrische Schalter in Kombination mit lichtemittierenden Elementen wie LEDs zu konfigurieren. Fotounterbrecher und Fotoempfänger für Fotoreflektoren gehören ebenfalls zu dieser Kategorie.

6. Foto-ICs für Encoder

Diese Foto-ICs haben in der Regel eine vierkanalige Fotodiodenanordnung. Sie sind so konfiguriert, dass sie die Drehrichtung und den Betrag der Drehung erkennen und einen zweiphasigen digitalen Ausgang entsprechend dem Zustand des Lichteingangs in die Fotodiodenanordnung liefern. In Kombination mit einem lichtemittierenden Element lässt sich ein Photointerrupter mit Encoderfunktion leicht konfigurieren.

7. Fernsteuerungs-Lichtempfänger-IC

Dies ist ein Empfänger-IC für Fernbedienungen, die Infrarotlicht verwenden, und wird in Fernbedienungssystemen verwendet, die in Fernsehgeräten, Aufzeichnungsgeräten und Klimaanlagen weit verbreitet sind. Er zeichnet sich dadurch aus, dass er mit einem Harz überzogen ist, das sichtbares Licht abschneidet, und dass er einen steilen Bandpassfilter hat, der der Blinkfrequenz des Senders entspricht (30 kHz bis 40 kHz). Er empfängt das Steuersignal des Senders und gibt es an die Verarbeitungsschaltungen des Geräts selbst weiter.

Was ist eine Stromschiene?

Eine Stromschiene ist eine Kupferschiene, die in Schalttafeln, Stromabnehmern, etc. für die Stromzufuhr verwendet wird. Stromschienen werden auf elektrischen Zeichnungen als ‚BUS‘ bezeichnet und in Schalttafeln verwendet, indem sie an Isolatoren und dergleichen befestigt werden. Im Gegensatz zu Kabeln sind sie weniger flexibel und werden daher verwendet, wenn die Abmessungen im Voraus klar definiert sind.

Im Gegensatz zu Kabeln werden bei Stromschienen keine organischen Materialien als Ummantelung verwendet. Daher sind höhere zulässige Temperaturen möglich. Außerdem ist der Kupferanteil höher und die Querschnittsfläche kann größer sein. Infolgedessen ist der zulässige Strom höher als bei Kabeln.

Anwendungen von Stromschienen

Stromschienen werden in einer Vielzahl von Situationen in Produktionsanlagen eingesetzt.

Ein Beispiel ist die Verwendung als Ersatz für die Hauptverdrahtung von Schalttafeln in Industrieanlagen. Mit ihrem hohen zulässigen Strom und der Möglichkeit, bei Abzweigungen problemlos Abzweigungen zu bilden, eignen sich Stromschienen hervorragend als Netz. Aus demselben Grund werden sie auch als Kabelkanäle in Stromversorgungsschalttafeln verwendet.

Sie werden auch als Leitungen in Hochstromanlagen für die elektrolytische Raffination verwendet. Sie sind stärker als Kabel, haben keine Ummantelung und verbrauchen daher weniger Material und haben einen höheren zulässigen Strom.

Funktionsweise der Stromschiene

Der Aufbau einer Stromschiene ist einfach und besteht aus blanken, zusammenlaminierten Kupferblechen. Der Grund dafür wird deutlich, wenn man den Verwendungszweck der Stromschiene betrachtet.

Der Zweck einer Sammelschiene besteht zunächst einmal darin, große Ströme mit geringen Verlusten zu liefern. Daher werden sie hauptsächlich aus Kupfer hergestellt. Der Grund dafür ist, dass Kupfer unter den Metallen eine extrem hohe Leitfähigkeit aufweist und relativ billig und leicht zu beschaffen ist.

Das wichtigste Metall mit einer höheren Leitfähigkeit als Kupfer ist Silber, das die Leitfähigkeit um etwa 6 % verbessern kann. Allerdings ist Silber bei weitem teurer als Kupfer. Der Kostenunterschied ist etwa 100-mal größer als das Gewicht. Dies ist der Grund, warum Kupfer das am häufigsten verwendete Material für Stromschienen ist.

Darüber hinaus haben Stromschienen keine Ummantelung und sind immer in Kontakt mit der Außenluft. Für die Übertragung eines hohen Stroms von 1000 A müssen in einem Kabelsystem sechs Drähte von 200 mm² gezogen werden, die eine Querschnittsfläche von 1200 mm² Kupfer haben. Im Gegensatz dazu werden bei der Verwendung einer Stromschiene nur etwa 900 mm² benötigt. Aus den obigen Ausführungen geht hervor, dass Kupferschienen am besten für die Übertragung großer Ströme geeignet sind.

Was ist Butylkautschuk?

Butylkautschuk ist eine Art synthetischer Kautschuk, der durch Copolymerisation von Isobutylen mit Isopren hergestellt wird und in vielen Produkten verwendet wird. Seine Struktur ist in Abb. 1 dargestellt. Er wurde erstmals 1937 von der Standard Oil Company in den USA unter Verwendung von Erdöl als Rohstoff entwickelt. Es gibt verschiedene Arten von Butylkautschuk, je nach Zusatz von Additiven usw., und der am besten geeignete Butylkautschuk wird je nach den verwendeten Produkteigenschaften hergestellt.

Anwendungen von Butylkautschuk

Butylkautschuk hat ein breites Spektrum an Verwendungsmöglichkeiten. Vor allem in der Automobilbranche wird er als Rohstoff für Reifenschläuche, Schläuche und Riemen verwendet. Andere Industrieprodukte werden als Ummantelung für elektrische Leitungen, als Gummi für Fensterrahmen und in Sportanwendungen wie Fuß- und Basketbällen verwendet. Betrachtet man die Produkttrends, so wird Butylkautschuk in Bereichen eingesetzt, die hohen Spannungen, Stößen und Abnutzungen ausgesetzt sind, und er wird insbesondere für Produkte verwendet, die eine gewisse Festigkeit erfordern.

Funktionsweise von Butylkautschuk

Butylkautschuk wird durch Copolymerisation von Isobutylen mit Isopren hergestellt. Eine besonders nützliche Eigenschaft dieses Kautschuks ist seine hohe Luftdurchlässigkeit, die etwa ein Zehntel derjenigen von Naturkautschuk, Styrolkautschuk und Butadienkautschuk beträgt. Diese Eigenschaft der Luftdurchlässigkeit macht ihn zu einem idealen Rohstoff für Reifen, Bälle usw., bei denen die Luft im Inneren des Kautschuks gespeichert wird und das Ausströmen durch Permeation nach außen unter Kontrolle gehalten werden muss. Butylkautschuk hat außerdem eine sehr gute Hitzebeständigkeit, Alterungsbeständigkeit, chemische Beständigkeit, Säure-/Laugenbeständigkeit und elektrische Isolationseigenschaften und wird in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, darunter:

• Anwendungen, bei denen Hitzebeständigkeit erwartet wird.
  (Kondensatordichtungen, Dampfschlauchmaterial)
• Anwendungen, bei denen Witterungs- und Alterungsbeständigkeit erwartet wird.
  (Abdichtungsmaterialien für das Bauwesen, Folien und Klebstoffe für Abfallentsorgungsteiche)
• Anwendungen, bei denen eine Beständigkeit gegen Chemikalien, Säuren und Laugen erwartet wird.(Gummistopfen für Pharmazeutika, Gummihandschuhe, Gummischläuche, Industriegüter)
• Anwendungen, bei denen elektrische Isolationseigenschaften erwartet werden.(Drahtumhüllungen, Isolierband)
• Anwendungen, bei denen Luftdurchlässigkeit erwartet wird.
  (Reifen, Sportbälle)

Nachteile von Butylkautschuk und Gegenmaßnahmen

Butylkautschuk ist dem Naturkautschuk in Bezug auf Elastizität, Verarbeitbarkeit und Ölbeständigkeit unterlegen und seine schlechte Verträglichkeit mit anderen synthetischen Kautschuken erschwert die Entwicklung von Gummimaterialien mit neuen Funktionen durch deren Mischung. Um diese Nachteile zu beheben, wurden verschiedene Arten von Butylkautschuk synthetisiert, indem die Isoprenmenge während der Synthese kontrolliert wurde, um den Grad der Ungesättigtheit zu ändern, die Viskosität einzustellen und Alterungsschutzmittel hinzuzufügen.

Halogenierter Butylkautschuk

Butylkautschuk hat eine langsame Vulkanisationsgeschwindigkeit, lässt sich nur schwer mit anderen hoch ungesättigten Kautschuken co-vulkanisieren und haftet schlecht an anderen Kautschuken und Metallen. Um diese Nachteile zu überwinden, wurden halogenierte Butylkautschuke entwickelt, indem Chlor- und Bromatome in das Butylkautschukmolekül eingeführt wurden. Diese halogenierten Butylkautschuke enthalten hochreaktive Halogenmoleküle und Doppelbindungen im Molekül und haben Berichten zufolge eine schnellere Vulkanisationsgeschwindigkeit und einen höheren Vulkanisationsgrad als herkömmlicher Butylkautschuk.