月: 2023年4月

Gatos Hidráulicos

¿Qué es un Gato Hidráulico?

Es una herramienta para levantar objetos pesados utilizando energía hidráulica.

Gracias a la hidráulica, se pueden levantar fácilmente objetos de varias toneladas o más con la fuerza humana. Los sistemas hidráulicos, que pueden proporcionar grandes fuerzas con poca potencia, se utilizan en muchas máquinas y son indispensables en la industria de la maquinaria y en otros sectores.

En los últimos años, la IoT se ha utilizado en algunos proyectos de construcción, y se han desarrollado sistemas para gatos hidráulicos que permiten comprobar los datos de los gatos hidráulicos instalados en un smartphone o PC, sin necesidad de comprobar visualmente los datos in situ.

Usos de los Gatos Hidráulicos

El uso más conocido de los gatos hidráulicos es la elevación de vehículos para su mantenimiento. Mientras que los gatos mecánicos pueden utilizarse para vehículos más pequeños, los gatos hidráulicos suelen emplearse para vehículos más pesados de tamaño medio y grande.

Además de para levantar objetos pesados, los hatos hidráulicos también pueden utilizarse para otras muchas acciones, como empujar, expandir y posicionar objetos. Como resultado, son ampliamente utilizados para salvar vidas durante desastres, trabajos de construcción y montaje de maquinaria de gran precisión.

Principios de los Gatos Hidráulicos

Se basan en el principio de Pascal. El principio de Pascal se refiere al principio de que cuando un fluido está confinado en un recipiente cerrado y se aplica presión a una parte del mismo, el aumento de presión se transmite en todas las direcciones del fluido sin aumento ni disminución.

En un gato hidráulico, dos pistones, uno más pequeño y otro más grande, están conectados por un tubo de conexión, que está lleno de aceite. Los pistones pequeño y grande tienen áreas de sección transversal diferentes, A1 y A2 respectivamente. Cuando se aplica una fuerza F1 al pistón pequeño, se genera una presión P. Esta presión P se transmite a través del tubo de conexión. Esta presión P se transmite a través del tubo de unión a la superficie inferior del pistón mayor con la misma fuerza. A continuación, se aplica una fuerza ascendente F2 al pistón mayor.

La presión se expresa como “fuerza/área” y la expresión para la presión P en este momento es “P=F1/A1=F2/A2” del principio de Pascal. La fuerza F2 aplicada al pistón más grande es “F2= (A2/A1) × F1”, lo que demuestra que la fuerza se amplifica en proporción a la relación de área transversal del pistón. Esto permite a los gatos hidráulicos levantar objetos grandes con poca fuerza.

Tipos de Gatos Hidráulicos

Los dos principales tipos de gatos hidráulicos en uso son:

1. Gatos de Tijera

Los gatos de tijera son gatos de pantógrafo con funciones hidráulicas. A diferencia de los auténticos gatos manuales, se pueden elevar fácilmente utilizando energía hidráulica. Debido a su forma compacta, son cómodos de transportar y se recomiendan para su uso dentro del vehículo.

2. Gatos de Suelo

Los gatos de suelo tienen un cuerpo vertical con una palanca para elevar el vehículo. Presentan una gran huella en el suelo y una excelente estabilidad, y son adecuados para levantar con gatos vehículos grandes. Sin embargo, sus desventajas son que requieren más espacio de trabajo que los gatos de tijera y que no son adecuados para el transporte debido a su peso.

Cómo Elegir un Gatos Hidráulicos

Existen varios tipos de gatos hidráulicos de diferentes fabricantes. Es importante conocer las características de cada tipo y comprar el que mejor se adapte al propósito de uso.

1. Capacidad de Carga

A la hora de elegir la capacidad de carga de un gatos hidráulicos, es necesario comprobar el peso del objeto a elevar: un coche de 2 t puede elevarse con seguridad si la carga máxima es de 2,5 t o más. Se recomienda elegir gatos hidráulicos con una carga máxima superior al peso de lo que se va a elevar.

2. Posiciones más Altas y más Bajas

Al elevar un vehículo con gatos hidráulicos, la altura máxima que se puede elevar se denomina “posición más alta” y la posición más baja se denomina “posición más baja”. Si el coche tiene una altura de vehículo baja con piezas aerodinámicas, debe elegir un tipo con una posición mínima baja, mientras que si el coche tiene una altura de vehículo alta, como un monovolumen o un todoterreno, debe elegir un tipo con una posición máxima alta.

Cuando compre un gato, compruebe previamente la altura del vehículo para evitar problemas por una altura incorrecta del gato.

3. Material del Producto

El material de los gatos hidráulicos debe ser “acero” cuando se trabaja en un garaje y “aluminio” si se va a montar en un coche. El material de aluminio pesa aproximadamente la mitad que el de acero, por lo que es más ligero y portátil.

El material de acero es robusto y soporta bien la carrocería del vehículo, por lo que es adecuado para tareas como la elevación de dos ruedas. A la hora de elegir un gato hidráulico, es aconsejable tener en cuenta tanto el material como la capacidad de carga.

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Sismógrafos

¿Qué es un Sismógrafos?

Un sismógrafo es un dispositivo desarrollado para registrar la sacudida de un terremoto cuando se produce.

Se cree que el prototipo ya existía en China hace más de 1.800 años y a menudo se hace referencia a él como el sismógrafo más antiguo del mundo. Se dice que los sismógrafos modernos se inventaron en Japón a principios del periodo Meiji (1868-1912), y desde entonces se han introducido diversas mejoras.

Un término similar a sismógrafo es medidor de intensidad sísmica, que es un tipo de sismómetro. Además de la función de un sismómetro, un medidor de intensidad sísmica también tiene la función de calcular la intensidad sísmica, por lo que se denomina por separado de un sismógrafo.

Usos de los Sismógrafos

Los datos medidos por los sismógrafos se utilizan para diversas contramedidas en caso de terremoto.

Los sismógrafos también se utilizan como instrumentos de observación de la actividad volcánica. Los sismógrafos se instalan cerca de los volcanes para observar los terremotos volcánicos y los microtremores volcánicos.

Principios de los Sismógrafos

Los sismógrafos son instrumentos que utilizan el principio del péndulo.

1. Garantizar un Punto Fijo de Inercia

Los sismógrafos suelen instalarse en la superficie del suelo o bajo tierra y se mueven con el suelo cuando éste tiembla, por lo que se requiere un punto de referencia denominado punto inmóvil, que nunca se mueve en relación con el suelo.

Suponiendo que el punto de apoyo del péndulo es el suelo, se coloca un bolígrafo en la posición del peso y un rollo de papel en el extremo del bolígrafo, que se alimenta a velocidad constante. Si el suelo tiembla rápidamente, todo el dispositivo también tiembla, pero las pesas permanecen inmóviles en el espacio debido a la ley de la inercia, de modo que la sacudida del suelo queda registrada en el rollo de papel. Las sacudidas del terreno suelen producirse en todas las direcciones, pero las sacudidas paralelas al movimiento del rollo de papel que se alimenta son difíciles de registrar, por lo que se utilizan tres sismógrafos, cada uno de los cuales registra tres componentes: norte-sur, este-oeste y arriba-abajo.

Recientemente, también se han utilizado sismógrafos que utilizan bobinas e imanes en lugar de rollos de papel para registrar el movimiento de un péndulo como señal eléctrica.

2. Observación del Desplazamiento, la Velocidad y la Aceleración

La relación entre el período natural del péndulo y el período de oscilación es relevante para observar el desplazamiento, la velocidad o la aceleración del suelo.

El tiempo que tarda el peso en volver a su posición original cuando el péndulo oscila libremente se denomina período propio. Si el periodo de oscilación del suelo es muy corto comparado con el periodo natural, la pesa permanecerá inmóvil; si, por el contrario, el periodo de oscilación del suelo es muy largo comparado con el periodo natural, la pesa oscilará de la misma manera que el suelo. Si el periodo de oscilación del suelo es igual al periodo natural, el peso oscilará mucho más que el suelo debido a la resonancia.

Se instala un amortiguador en el peso para evitar la resonancia y se considera una curva de respuesta de los sismógrafos con el periodo del suelo en el eje horizontal y el desplazamiento en el eje vertical. En una región donde el periodo de sacudida es mucho más corto que el periodo natural y el desplazamiento es constante, las pesas están inmóviles en el espacio, por lo que es posible observar cuánto se ha movido el suelo de su posición original debido a la sacudida, es decir, el desplazamiento. En las regiones en las que el periodo de sacudida es igual al periodo natural, se puede observar la velocidad, y en las regiones en las que el periodo es superior al periodo natural, se puede observar la aceleración.

Más Información sobre los Sismógrafos

1. Tipos de Sismógrafos

Existen tres tipos principales de sismógrafos: Sismógrafos de alta sensibilidad para temblores pequeños, sismógrafos de banda ancha para temblores lentos y sismógrafos de gran potencia para temblores fuertes.

Cada uno de ellos se utiliza adecuadamente para fines distintos. Por ejemplo, debido a sus características, los sismógrafos de alta sensibilidad pueden detectar temblores que no tienen nada que ver con la finalidad prevista, por lo que puede ser necesario adoptar medidas como la perforación de pozos de observación.

2. Métodos de Observación con Sismógrafos

Existen dos tipos de observación sísmica: periódica y temporal.

La observación periódica es un método de observación continua durante un largo período de tiempo, mientras que la observación temporal es un método de observación limitada durante un corto período de tiempo. Las observaciones temporales se llevan a cabo con fines específicos, como la observación de réplicas tras un terremoto de gran magnitud.

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Cadenas de Transmisión

¿Qué es una Cadena de Transmisión?

Es una cadena metálica anular utilizada para transmitir potencia. En combinación con engranajes finos llamados ruedas dentadas y poleas, transmite potencia del eje de entrada al eje de salida.

Consta de una placa portante, un casquillo de cojinete pasador-pasador, un casquillo de cojinete pasador-pasador y un rodillo para proteger el casquillo, y una grasa lubricante sellada entre el pasador y el casquillo.

Los tamaños se indican utilizando el sistema de tabla de pulgadas, con un número de tres dígitos. Por ejemplo, si el paso entre los bastidores es de 5/8″ y la anchura del pasador interior es de 2,0/8″, el tamaño de la cadena es “520”.

Aplicaciones de las Cadenas de Transmisión

Se utilizan a menudo en productos industriales donde se requiere precisión de movimiento.

Por ejemplo, se utilizan en cadenas de distribución de motores, transferencias en vehículos con tracción a las cuatro ruedas (que transmiten la potencia motriz a las ruedas delanteras y traseras), transmisión de potencia entre la transmisión y las ruedas motrices en motocicletas, y cuando se elevan las horquillas en motosierras y carretillas elevadoras.

Las cadenas de transmisión también se utilizan en otros muchos campos, como la transmisión de potencia en las transmisiones variables continuas (CVT) de los coches y en las baterías para los pedales de bombo y los platillos hi-hat.

Principios de las Cadenas de Transmisión

Tienen una serie de características, como poca pulsación durante la transmisión de potencia debido al corte o al alargamiento/contracción causados por el deterioro, pocas restricciones en la distancia entre los ejes de entrada y salida, adaptabilidad a los cambios de ángulo y distancia entre ejes mediante el uso de un tensor automático, y resistencia al impacto y al esfuerzo de tracción.

Otros transmisores de potencia son las correas de caucho, los engranajes y los ejes, pero las cadenas de transmisión tienden a utilizarse más en productos de uso cotidiano, como coches y motos, ya que entre ellos ofrecen un equilibrio relativamente bueno entre “fiabilidad” y “coste”.

Sin embargo, cuando se sustituye una cadena, hay que cambiar los “piñones de engrane, el tensor y la guía de cadena que se tocan entre sí, y el aceite lubricante”, por lo que en caso de uso extremadamente prolongado o en entornos difíciles, los costes de funcionamiento no son muy diferentes de los de las correas de goma, los engranajes o los ejes, o incluso son superiores. Esto tiene el inconveniente de que cuesta más o menos que las correas, engranajes y ejes de caucho.

Además, la lubricación requiere un mantenimiento periódico.

En particular, el aceite de motor, el aceite de transferencia, el líquido de transmisión automática para CVT y otros aceites y grasas desempeñan un papel no sólo en la lubricación, sino también en la refrigeración, la amortiguación y la limpieza, por lo que es necesario sustituir periódicamente el aceite y las grasas adecuados para la pieza utilizada.

Más Información sobre Cadenas de Transmisión

1. Diseños de Cadenas de Transmisión

Al diseñar la cadena de transmisión, ésta se selecciona con referencia a la tabla de capacidad de transmisión. A continuación, son necesarios los tres requisitos mínimos siguientes

(1) Tamaño de la Potencia a Transmitir.
(2) Velocidad y Diámetro de los Ejes Motriz y Conducido.
(3) Distancia entre los Ejes Motriz y Conducido.

El número de revoluciones y el diámetro del eje se calculan de la misma manera que la relación de reducción del engranaje. Como también se puede determinar el valor numérico de la potencia transmitida en proporción a la relación de reducción, el número de revoluciones y el diámetro del eje de los ejes motriz y conducido se determinan a partir de las relaciones de reducción correspondientes a la entrada y la salida, respectivamente. La distancia entre los ejes suele estar influenciada por restricciones como el alojamiento del mecanismo o interferencias, por lo que se determina teniendo en cuenta el lugar de uso y las condiciones ambientales.

Una vez determinados (1), (2) y (3) respectivamente, la longitud de la cadena se determina a partir de la distancia entre los ejes y el diámetro del eje. La longitud de la cadena rara vez es un valor de corte perfecto y suele ser una longitud fraccionaria, pero desde el punto de vista de la transmisión suave de la potencia y la prevención de accidentes, la cadena debe tener cierta holgura, por lo que la cantidad de holgura debe tenerse en cuenta al determinar la longitud adecuada de la cadena.

2. Ajuste de la Tensión de las Cadenas de Transmisión

Para que la cadena de transmisión funcione con suavidad, la distancia entre los ejes motriz y conducido debe ajustarse y tensarse hasta alcanzar una cierta resistencia. Cuando la cadena está en movimiento, la cadena se comba con el tiempo, por ejemplo debido al estiramiento de los bulones y piñones. Por lo tanto, debe realizarse un mantenimiento regular para garantizar que la cadena se tensa con la fuerza correcta.

La indicación más sencilla de la holgura adecuada de la cadena suele ser mantenerla dentro del 2% de la distancia entre los ejes. Alternativamente, la cadena se puede tensar empujando la cadena entre los ejes con la mano para que la cantidad de abolladura esté dentro del 2% de la distancia entre los ejes. Si la cadena se estira y la cantidad de holgura aumenta, se puede acortar la cadena retirando los piñones y recortando la cadena. Una vez acortada la cadena, no debe recortarse por segunda vez, sino sustituirse, ya que se reducirá su resistencia.

Es muy importante que la cadena esté bien tensada, no sólo para garantizar una transmisión suave de la potencia, sino también para evitar accidentes como la rotura o la rotura de la cadena.

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Zentrifugen

Was ist eine Zentrifugen?

Eine Zentrifuge ist eine Maschine, die Mischungen mit unterschiedlichem spezifischem Gewicht (flüssig-flüssig oder flüssig-fest) durch Anwendung der Zentrifugalkraft trennt.

Gemische können sich auch spontan durch den Unterschied im spezifischen Gewicht absetzen (z. B. mit Hilfe eines Scheidetrichters), aber die Trennung erfolgt durch die Schwerkraft (1 G) und dauert länger. Zentrifugen können Kräfte von Tausenden von G aufbringen, wodurch die Trennung schneller erfolgt. Zentrifugen, die Zehntausende von G oder mehr aufbringen können, werden als Ultrazentrifugen bezeichnet.

Verwendungszwecke von Zentrifugen

Zentrifugen werden in einer Vielzahl von Bereichen eingesetzt, z. B. in Universitäts- und Unternehmenslabors, in medizinischen Einrichtungen und in den Produktionsstätten der Hersteller. In jedem dieser Bereiche werden die Produkte je nach Anwendung und Umfang eingesetzt.

1. Laboranwendungen

Zentrifugen werden häufig in biochemischen Laboratorien eingesetzt. Typische Anwendungen sind die Rückgewinnung von in Flüssigkeiten gemischten Zellen sowie die Trennung und Rückgewinnung von Proteinen und Peptiden.

In der pharmazeutischen Industrie werden sie beispielsweise zur Trennung von gemischten Flüssigkeiten mit unterschiedlichem spezifischem Gewicht eingesetzt. Sie werden häufig in Qualitätskontrollräumen eingesetzt, um beispielsweise pharmazeutische Inhaltsstoffe zu analysieren. Beide werden für Laborzwecke verwendet.

2. Verwendung in medizinischen Einrichtungen

In medizinischen Einrichtungen werden sie für Blutuntersuchungen wie Gerinnungstests und biochemische Untersuchungen verwendet. Wenn Blut, das in Blutentnahmeröhrchen mit Gerinnungshemmern gesammelt wurde, zentrifugiert wird, setzen sich die Blutzellbestandteile am Boden des Entnahmeröhrchens ab und Plasma kann als Überstand gesammelt werden (Gerinnungstests).

Wird das Blut in einem Gefäß ohne Gerinnungshemmer entnommen, gerinnen gelassen und anschließend zentrifugiert, so setzen sich die festen Bestandteile (Blutzellen und Gerinnungsbestandteile) ab, und das Serum kann als Überstand gewonnen werden (biochemische Tests).

3. Industrielle Anwendungen

In der Industrie wird sie in Lebensmittelfabriken zur Raffinierung von Zucker und zur Abtrennung von Milchfett sowie in chemischen Anlagen zur Entflüssigung von Harzen, zur Abtrennung von Schlämmen und zur Rückgewinnung von Katalysatoren eingesetzt. Sie werden auch in der Abwasser- und Schlammbehandlung eingesetzt. Die in diesen Industriezweigen hauptsächlich verwendeten Zentrifugen sind Dekantierzentrifugen und zylindrische Zentrifugen.

Das Prinzip der Zentrifugen

Flüssig-Fest- oder Flüssig-Flüssig-Gemische mit unterschiedlichem spezifischem Gewicht lassen sich mit Hilfe der Schwerkraft durch Stillstand trennen (Schwerkraftsedimentation). Die Schwerkraftsedimentation ist jedoch zeitaufwendig, da nur 1 G auf sie wirkt.

Eine Zentrifuge ist ein Gerät, das eine schnellere Trennung von Stoffen als die Schwerkraftsedimentation ermöglicht, indem Zentrifugalkräfte von mehreren tausend G aufgebracht werden. Die Größe der Zentrifugalkraft hängt vom Abstand der zu trennenden Substanz von der Rotationsachse und der Rotationsgeschwindigkeit ab.

1. Versuchszentrifugen

Eine Laborzentrifuge besteht im Wesentlichen aus einem Rotor, der das Probengefäß hält und in Drehung versetzt, einer Antriebswelle, die die Drehachse darstellt, und einem mit der Antriebswelle verbundenen Motor.

Das Probengefäß wird als Sedimentationsröhrchen bezeichnet und kann verschiedene Formen haben, z. B. Reagenzgläser, Spitzrohre, Deep-Well-Platten und Mikroröhrchen. Daher ist es in der Regel möglich, eine Vielzahl von Gefäßen durch einen Wechsel des Rotorteils oder durch den Austausch von Adaptern unterzubringen.

Bei der Verwendung einer Laborzentrifuge muss die ausgewuchtete Probe symmetrisch zur Drehachse des Rotors positioniert werden. Bei schwingenden Rotoren muss die Probe außerdem so positioniert werden, dass der Schwerpunkt des Bechers auf der Schwingachse liegt.

Wenn das Gleichgewicht nicht stimmt, ist eine ordnungsgemäße Trennung der Probe möglicherweise nicht möglich. Viele Zentrifugen sind mit einem automatischen Stopp ausgestattet, wenn eine Unwucht festgestellt wird.

2. Industriezentrifugen

Eine industrielle Zentrifuge, die größer ist als eine Laborzentrifuge, ist die Dekanterzentrifuge. Bei Dekanter-Zentrifugen wird die Trennung durch die Rotation der Trommel bei hoher Geschwindigkeit erreicht. Das Gemisch wird durch ein Zuführungsrohr eingeleitet und durch die Zentrifugalkraft entwässert, während es von einer Förderschnecke transportiert wird. Die Feststoffe und die Flüssigkeit werden durch das Gehäuse aufgefangen und aus der Maschine ausgetragen.

Arten von Zentrifugen

Zentrifugen können nach ihrem Verwendungszweck eingeteilt werden.

1. Versuchszentrifugen

Laborzentrifugen gibt es in verschiedenen Größen, von klein bis groß, und können in Tisch- und Standmodelle unterteilt werden. Die Palette der Sedimentationsröhrchen reicht von kleinen Röhrchen für Mikroröhrchen mit einem Fassungsvermögen von 2 mL oder weniger bis hin zu großen Röhrchen für Gefäße mit einem Fassungsvermögen von mehreren hundert mL bis über 1 L.

Aufgrund ihrer Bauweise sind sie in der Regel in der Lage, mehrere Proben auf einmal zu trennen. Einige Produkte sind auch mit einem Kühlmechanismus ausgestattet, um die durch die Reibung zwischen dem Rotor und der Luft erzeugte Wärme zu kühlen (gekühlte Zentrifugen), wobei berücksichtigt wird, dass biologische Proben gehandhabt werden.

2. Industriezentrifugen

Die industriellen Zentrifugen lassen sich in zwei Typen unterteilen: Zentrifugalsedimentationsmaschinen und Zentrifugalfiltrationsmaschinen.

Zentrifugale Sedimentationsmaschinen
Dies sind Zentrifugen, bei denen der Rotor keine Filter oder Löcher hat, durch die die Flüssigkeit hindurchtreten kann. Jede Schicht bildet sich an der Wand des Rotors, und die abgetrennte Flüssigkeit wird durch Ablassen aufgefangen.
Zentrifugalfiltrationsmaschine
Es wird ein Korb oder eine ähnliche Vorrichtung mit Löchern in den Wänden des Rotationskörpers verwendet, an dem Filtermaterial (Tuch, Metallfilter) befestigt ist. Das Filtermaterial hält die Sedimente im Korb zurück, und das Wasser, das kleiner ist als das Filtermaterial, wird durch die Löcher im Korb abgeleitet.

Neben dem oben genannten Dekanter-Typ gibt es auch einen zylindrischen Typ. Es gibt eine Vielzahl von Produkten für unterschiedliche Anwendungen und Branchen.

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Variable Induktivitäten

Was ist ein Variable Induktivitäten?

Eine Induktivität (Spule) ist ein elektronisches Bauteil.

Sie wird durch Wickeln von Kupferdraht um einen Eisenkern hergestellt. Wenn ein Strom durch den Kupferdraht in der Spule fließt und die Stromstärke variiert wird, entsteht eine induzierte elektromotorische Kraft. Diese wird als Induktivität bezeichnet und in Einheiten von Henry (H) ausgedrückt.

Eine Variable Induktivitäten ist ein Gerät, dessen Induktivität variiert werden kann, indem ein kleiner Treiber oder eine Einstellstange auf das Gerät gesetzt und ein Knopf gedreht wird, um den inneren Eisenkern auf und ab zu schieben.

Verwendungen von variablen Induktivitäten

Induktivitäten werden in der Regel in vielen elektrischen Produkten verwendet, wobei Wechselstromtransformatoren ein bekanntes Beispiel sind.

Smartphone-Ladegeräte und PC-Adapter wandeln 100-V-Wechselstrom-Haushaltsnetze in 5-12-V-Gleichstrom um, und diese Bauteile werden in den Transformatoren verwendet, die die Spannung reduzieren.

Da sie hohe Frequenzen übertragen, werden sie auch in verschiedenen drahtlosen Geräten (WiFi und berührungslose IC-Chips) und Mikrowellenherden verwendet. Sie werden auch in zahlreichen Vorschaltgeräten für Leuchtstoffröhren und in verschiedenen elektrischen Produkten verwendet und sind insbesondere für die Gleichrichtung elektronischer Schaltungen unerlässlich.

Variable Induktivitäten haben einen begrenzten Anwendungsbereich und wurden z. B. häufig in den Abstimmkreisen von Autotunern eingesetzt, werden aber aufgrund der Digitalisierung der Schaltkreise immer seltener verwendet.

Prinzip der variablen Induktivitäten

Das grundlegende Funktionsprinzip variabler Induktivitäten ist das gleiche wie das von Festinduktivitäten.
Wenn an die Spule ein Gleichstrom angelegt wird, wird im Eisenkern ein Magnetfeld erzeugt, und der Kern wird zu einem Elektromagneten.

Wird zu Beginn eine Spannung angelegt oder die Spannung verringert, fließt sofort ein induzierter Strom in den beweglichen Drähten. Dadurch wird elektrische Energie in Form eines Magnetfelds gespeichert.

Nachdem ein Magnetfeld einer bestimmten Stärke erzeugt wurde, fließt ein Gleichstrom, genau wie in einem gewöhnlichen Kupferdraht. Fließt dagegen ein Wechselstrom durch eine Induktionsspule, wird im Eisenkern ein Magnetfeld unterschiedlicher Stärke erzeugt.

Wenn sich das Magnetfeld ändert, entsteht eine induzierte elektromotorische Kraft in der dem Strom entgegengesetzten Richtung, die einen Widerstand (Induktivität) verursacht. Wenn ein Wechselstrom weiterfließt, wird immer eine induzierte elektromotorische Kraft in der entgegengesetzten Richtung erzeugt, so dass der Strom weiterhin nur schwer fließen kann.

Im Falle einer Induktionsspule kann Gleichstrom problemlos fließen, aber Wechselstrom hat eine Eigenschaft, die ihn aufgrund des erzeugten Widerstands schwer fließen lässt.

Es handelt sich also um ein elektronisches Bauteil mit den entgegengesetzten Eigenschaften eines Kondensators, der zwar Wechselstrom, aber keinen Gleichstrom durchlässt.

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Variabler Kondensator

Was ist ein variabler Kondensator?

Variable Kondensatoren Ein variabler Kondensator ist ein Kondensator mit einer Struktur, die es ermöglicht, seine Kapazität zu verändern.

Im Gegensatz dazu wird ein Kondensator mit einer festen Kapazität auch als Festkondensator bezeichnet. Variable Kondensatoren werden weiter unterteilt in halbfeste Kondensatoren (Trimmerkondensatoren) und variable Kondensatoren (Varicons), deren Kapazität je nach Bedarf ständig verändert werden kann.

Halbfeste Kondensatoren haben eine relativ kleine Kapazität und eine Struktur, die es erlaubt, die Kapazität zu variieren. Sie werden bei der Ersteinrichtung mit einem Treiber eingestellt und danach als Festkondensatoren verwendet. Sie bestehen aus halbkreisförmigen Elektrodenplatten, die auf der gleichen Achse angeordnet sind, wobei eine Seite der Platte feststeht und die andere Seite um die Drehachse rotiert.

Diese Struktur ermöglicht es, den Bereich, in dem sich die Elektrodenplatten überlappen, zu verändern, wenn die Drehachse gedreht wird, wodurch die elektrostatische Kapazität zwischen den Platten variiert werden kann. Das eigentliche Varicon besteht aus mehreren Elektrodenplatten und hat eine größere Kapazität als ein Varicon, das aus zwei Elektrodenplatten besteht.

Anwendungen von variablen Kondensatoren

Variable Kondensatoren werden hauptsächlich in LC-Resonanzkreisen verwendet, um die Resonanzfrequenz zu variieren. Dies geschieht zum Beispiel, um den Abstimmkreis eines Tuners, die Durchlassfrequenz eines Bandpassfilters oder die Schwingungsfrequenz eines Oszillators kontinuierlich zu verändern.

1. Halbfeste Kondensatoren

Die Hauptanwendung von halbfesten Kondensatoren ist die Feinabstimmung, z. B. zur Schaltungskorrektur. Die Kapazität kann mit einem Stellantrieb (Stellstab) verändert werden und ist nicht für eine regelmäßige Kapazitätsänderung ausgelegt.

Phasenkompensationskondensatoren in passiven Tastköpfen von Oszilloskopen sind ein Beispiel dafür.

2. Variable Kondensatoren

Ein bekanntes Beispiel für einen variablen Kondensator ist das alte Radio. Bei der Auswahl eines Senders wurde ein Knopf am variablen Kondensator gedreht, um den Punkt der maximalen Empfindlichkeit zu finden. Andere Verwendungszwecke sind die Einstellung der Sende- und Empfangsfrequenzen von Funkgeräten und die Abstimmung.

Funktionsweise der variablen Kondensatoren

Im Allgemeinen wird die Kapazität eines variablen Kondensators durch den Abstand zwischen den Elektrodenplatten, die Fläche der Überlappung und die Dielektrizitätskonstante der Luft bestimmt. Da die Dielektrizitätskonstante von Luft relativ klein ist, liegt die Kapazität trotz der großen Form bei mehreren hundert pF.

Um die Größe zu verringern, gibt es ein Polyvaricon, bei dem eine Polyethylenfolie zwischen den Elektroden eingefügt ist. Diejenigen, die Luft als Dielektrikum verwenden, werden zur Unterscheidung Luftvaricons genannt. Polyvaricons wurden vor allem in Transistorradios verwendet, bei denen die Miniaturisierung im Vordergrund stand. Luftvaricons haben jedoch bessere Eigenschaften als Kondensatoren und der Q-Wert des Schwingkreises ist bei Luftvaricons höher.

Es gibt auch einen Varicon-Typ, der als Mehrfach-Varicon bekannt ist, bei dem mehrere Varicons in Reihe geschaltet sind und die Kapazität mehrerer Varicons gleichzeitig auf einer einzigen rotierenden Welle verändert werden kann. Der am häufigsten verwendete Typ ist das Dreifach-Varicon, in dem drei Varicons integriert sind. In Überlagerungsradios und Kommunikationsgeräten müssen der an die Antenne angeschlossene Abstimmkreis, der am Ausgang des Hochfrequenzverstärkers installierte Bandpassfilter und der lokale Oszillatorschaltkreis für die Umwandlung in eine Zwischenfrequenz ihre Frequenzen synchron ändern.

Bei einem Triplex-Varicon ändert sich die Kapazität der drei Varicons durch die Drehung einer Drehachse, so dass die Eigenschaften und die Schwingungsfrequenz jedes Kreises gleichzeitig geändert werden können. Würden die Varicons unabhängig voneinander für jeden Stromkreis installiert, müssten sie für jeden Stromkreis auf den optimalen Wert eingestellt werden, was ihre Verwendung sehr schwierig macht.

Weitere Informationen zu variablen Kondensatoren

Nachfrage nach Varicons

Varicons wurden früher häufig in Telekommunikationsgeräten, Radios und Tunern eingesetzt, sind aber große und teure Bauteile, die nur noch selten verwendet werden. Ein Grund dafür ist das Aufkommen der variablen Kondensatoren.

Das sind Bauelemente, deren Kapazität je nach Steuerspannung frei variiert werden kann und die in Verbindung mit Regelkreisen eine automatisierte Frequenzabstimmung ermöglicht haben. Außerdem wurde der Schwingkreis durch einen Synthesizer aus dem LC-Schwingkreis mit Spule und Kondensator ersetzt.

Synthesizer basieren auf Kristallschwingkreisen und bieten daher eine hervorragende Stabilität der Schwingungsfrequenz und eine einfache Frequenzeinstellung. Aufgrund dieser technologischen Fortschritte ist die Verwendung von Varicons allmählich zurückgegangen und die Produktion ist sehr gering geworden.

Auch Trimmerkondensatoren wurden weitgehend durch Drehkondensatoren ersetzt, obwohl sie noch in einigen preisgünstigen Produkten verwendet werden.

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Variabler Widerstand

Was ist ein variabler Widerstand?

Variable Widerstände Ein variabler Widerstand ist ein Widerstand, dessen Widerstandswert frei variiert werden kann.

Er besteht im Allgemeinen aus einem Widerstandselement und einem Gleitelement, das sich über die Oberfläche des Widerstandselements bewegt, wobei sich der Widerstandswert ändert, wenn die Position des Gleitelements verändert wird. Mit anderen Worten: Der Widerstandswert wird durch die Position des Gleitelements bestimmt.

Variable Widerstände werden manchmal auch als Potentiometer bezeichnet.

Anwendungen von variablen Widerständen

Variable Widerstände werden in einer Vielzahl von elektronischen Geräten verwendet. Ein typisches Beispiel ist der Lautstärkeregelungsmechanismus in Audiogeräten. Dieser ist als so genannte Lautstärke bekannt.

Variable Widerstände werden auch bei der Steuerung von Spielautomaten, bei der Helligkeitsregelung in Beleuchtungsanlagen und bei der Positionserfassung eingesetzt. Wenn beispielsweise ein variabler Widerstand so ausgelegt ist, dass er sich synchron mit den Scheibenwischern eines Autos bewegt, ändert sich der Widerstandswert entsprechend der Position der Scheibenwischer. Dies kann genutzt werden, um die Position der Scheibenwischer zu erkennen, indem der Widerstandswert des variablen Widerstands bei der Steuerung der Bewegung der Scheibenwischer überwacht wird.

Aufgrund ihrer vielfältigen Einsatzmöglichkeiten werden diese Bauteile nicht nur in elektronischen Geräten, sondern auch in einer Vielzahl anderer Anwendungen wie Schiffsausrüstung, medizinischen Geräten, Baumaschinen und Werkzeugmaschinen eingesetzt. Zu den variablen Widerständen gehören solche, deren Widerstandswert durch Drehen einer Welle verändert wird und solche, deren Widerstandswert durch Schieben eines Knopfes verändert wird.

Funktionsweise der variablen Widerstände

Ein variabler Widerstand besteht aus drei Elektroden, die an beiden Enden eines Widerstandselements mit konstantem Widerstandswert angeschlossen sind und einem Gleitelement, das sich auf dem Widerstandselement bewegt, wobei sich der Widerstandswert zwischen den Elektroden auf einer Seite des Widerstandselements und den Elektroden des Gleitelements mit der Bewegung des Gleitelements ändert. Wenn eine Spannung zwischen den beiden Anschlüssen des Widerstandselements des variablen Widerstands angelegt wird, erhält man an den Anschlüssen des Gleitelements eine durch die Spannung geteilte Spannung.

Mit anderen Worten, wenn eine Signalspannung an beide Enden des Widerstandselements angelegt wird, wird die Signalspannung zwischen einem der Referenzanschlüsse und dem Anschluss des Gleitelements durch die Position des Gleitelements bestimmt. Daher kann die Höhe der Signalspannung durch Bewegen des Gleitelements frei gesteuert werden.

Legt man an beide Enden des Widerstandselements eine konstante Spannung an und misst die Spannung zwischen dem Referenzanschluss auf einer Seite und dem Anschluss des Gleitelements, so erhält man die der Position des Gleitelements entsprechende Spannung. Aus dieser Spannung lässt sich die Position des Gleitelements bestimmen, so dass es als Wegsensor verwendet werden kann.

Arten von variablen Widerständen

1. Einteilung nach der Bewegung der Drehwelle

Linearer Typ
Der lineare Typ ist ein Typ mit einem Schiebeknopf. In Mutationssensoranwendungen wird er zur Erfassung von Positionen auf einer geraden Linie verwendet.

Rotierender Typ
Beim Rotationstyp wird eine Drehwelle gedreht. In Mutationssensoranwendungen wird er zur Erfassung des Drehwinkels verwendet.

Multi-Turn-Typ
Um den Widerstandswert mit hoher Präzision ändern zu können, gibt es auch einen variablen Widerstand, der als Multi-Turn-Typ bekannt ist. Diese verwenden Zahnräder, um die Bewegung der rotierenden Welle zu verlangsamen und so eine feinfühlige Einstellung des Widerstands zu ermöglichen.

2. Klassifizierung nach Merkmalen der Widerstandswertänderung

Der Widerstandswert eines variablen Widerstands gibt den Widerstandswert zwischen den Anschlüssen an beiden Enden des Widerstandselements an und im Allgemeinen werden häufig solche im Bereich von 100 Ω bis 1 MΩ verwendet. Bei drehbaren variablen Widerständen kann die Änderung des Widerstandswerts mit dem Drehwinkel des Gleitelements in B-Typ (linear), A-Typ (logarithmische Kurve) und C-Typ (inverse logarithmische Kurve) unterteilt werden.

Variable Widerstände mit A-Kurven-Charakteristik
Variable Widerstände werden hauptsächlich für die Lautstärkeregelung von Audiogeräten verwendet. Das menschliche Gehör ist nicht proportional zur Größe des elektrischen Signals, sondern zu dessen Logarithmus, so dass bei A-Kurven-Charakteristiken die Lautstärkeänderung linear wahrgenommen wird.

Variable Widerstände mit B-Kurven-Charakteristik
Sie werden zum Einstellen von elektronischen Schaltungen, Mutationssensoren usw. verwendet.

Variable Widerstände mit C-Kurven-Charakteristik
Diese Kurve hat die entgegengesetzten Eigenschaften der A-Kurve und ist auf spezielle Anwendungen beschränkt. Beispiele für die Verwendung sind die Tonqualität und die Einstellung von Effektoren.

Weitere Informationen zu variablen Widerständen

Digitale variable Widerstände

Digitale variable Widerstände sind elektronische Bauteile, deren Widerstandswert von einem Steuergerät wie einem PC usw. verändert werden kann.

Da keine Gleitelemente vorhanden sind, gibt es keinen Verschleiß und es kann auf stabile Weise ein sehr genauer Widerstandswert erzielt werden. Es gibt auch keine Geräusche, die durch das Gleitelement erzeugt werden. Außerdem haben sie im Allgemeinen eine lange Lebensdauer und eine hohe Leistung.

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Biegemaschine

Was ist eine Biegemaschine?

Biegemaschinen sind Bearbeitungsmaschinen, die zum Biegen von dünnen Blechen verwendet werden.

Biegemaschinen haben verschiedene Bezeichnungen, wie z. B. Abkantpressen, Bieger und Biegemaschinen. Der Mechanismus der Maschine selbst ist einfach: Wie bei einer Presse werden das Stanzwerkzeug (Oberwerkzeug) und die Matrize (Unterwerkzeug) auf und ab bewegt, um Druck auszuüben und das Blech zu biegen.

Wenn eine Matrize vorbereitet wird, die dem Druck der Auf- und Abwärtsbewegung, der Härte und Dicke des Materials und dem Biegewinkel entspricht, ist es möglich, es im gewünschten Winkel zu biegen.

Anwendungen von Biegemaschinen

Biegemaschinen werden zur Herstellung von Formen verwendet, die sich nur schwer durch Schneiden herstellen lassen oder um die Kosten zu senken. Mit Biegemaschinen wird eine breite Palette von Produkten hergestellt, die von Haushaltsgeräten über Automobilteile und Industrieprodukte bis hin zu Bauteilen aus Baumaterialien wie Aluminiumfensterflügeln reicht.

Die mit diesen Maschinen hergestellten Produkte bestehen aus dünnen Metallwerkstoffen, was bedeutet, dass sie leicht sind und in großen Mengen hergestellt werden können. In den meisten Fällen werden Biegemaschinen zum Biegen von dünnen Metallwerkstoffen eingesetzt.

Funktionsweise von Biegemaschinen

Wie bereits erwähnt, ist der Mechanismus der Biegemaschine an sich einfach: Wie bei einer Presse werden das Stanzwerkzeug (Oberwerkzeug) und die Matrize (Unterwerkzeug) auf und ab bewegt, um Druck auszuüben und das Blech zu biegen. Derzeit sind hydraulische Abkantpressen die wichtigsten Verarbeitungsmaschinen.

Bei dieser Maschine ist der Hydraulikzylinder die Antriebsstruktur für die vertikale Bewegung. Die Belastung und die Verarbeitungsgeschwindigkeit können kontrolliert werden, da das Kurbelteil nicht so weit herausragt.

Der Nachteil des Biegens besteht darin, dass die Rückfederung, die durch die plastische Verformung entsteht, aufgrund der Art des Biegens von Metall unter Druck Schwankungen in der Biegegenauigkeit verursacht. Unter Rückfederung versteht man das Phänomen der Rückkehr in die ursprüngliche Form.

Weitere Informationen zu Biegemaschinen

Arten von Biegeverfahren

Bei der Verwendung einer Biegemaschine ist es notwendig, die möglichen Biegearten zu kennen. Es gibt eine Vielzahl von Ober- und Unterwerkzeugtypen und durch die Kombination von Teilen können komplexe Biegevorgänge erzielt werden.

Die wichtigsten Biegeverfahren sind:

1. V-Biegen
Das V-Biegen ist eine Bearbeitungsmethode, bei der buchstäblich ein V-förmiger Stempel verwendet wird, um Bleche zu drücken und zu biegen. Die Matrize ist einfach und wird für eine Vielzahl von Biegeverfahren verwendet. Das V-Biegen wird je nach dem Grad des Stanzdrucks in drei Kategorien eingeteilt: V-Biegen (unteres Stanzen), V-Biegen (unteres Stanzen) und V-Biegen (unteres Stanzen).

Bombieren
Das ist eine 90-Grad-Biegung, bei der die Biegung bis zum Boden des Stempels gedrückt wird.
Teilweises Biegen (freies Biegen)
Das ist eine Methode zur Einstellung des Biegewinkels durch Anhalten der V-Biegung in der Mitte des Stempels.
Prägebiegung (Druckbiegung)
Das ist eine Methode, bei der der Stempel wie bei einer Senkbiegung bis zum Boden gedrückt wird und dann weiterer Druck ausgeübt wird.

Im Allgemeinen gilt: Je mehr Druck beim V-Biegen ausgeübt wird, desto kleiner ist die Biegung R und die Rückfederung. Prägebiegungen sind daher am genauesten, erfordern aber den fünffachen Druck einer Senkbiegung, was zu einer höheren Abnutzung des Werkzeugs führt.

2. L-förmiges Biegen
Das L-förmige Biegen ist eine Bearbeitungsmethode zum rechtwinkligen Biegen von Blechen, bei der die Ober- und Unterseite des Blechs eingespannt und die überstehenden Teile mit einem Stempel gepresst werden. Es wird auch als „Niederhalterbiegen“ bezeichnet und da das Blech gebogen wird, während es niedergehalten wird, ist der Umformprozess stabiler als beim V-förmigen Biegen. Es ist auch möglich, lange Bleche zu biegen, die beim V-förmigen Biegen nicht gebogen werden können.

3. U-förmiges Biegen
Das U-förmige Biegen ist eine Bearbeitungsmethode, bei der Druck auf das Blech ausgeübt wird, während es von oben durch einen Stempel und von unten durch eine bewegliche Unterlage gehalten wird und das Blech während der Bearbeitung in einer U-Form in einer Linie mit den festen Plattformen auf beiden Seiten gebogen wird. Da die Biegegenauigkeit nur geringfügig variiert und die Umformung in einer einzigen Biegung möglich ist, kann die Anzahl der für das Biegen erforderlichen Arbeitsstunden reduziert werden.

Allerdings sind für jede Form beim Umformen spezielle Werkzeuge erforderlich, was die Installationskosten erhöht.

4. Z-förmiges Biegen
Z-förmiges Biegen ist ein Verfahren zum Biegen von Blechen in eine Z-Form, entweder durch zweimaliges L-Biegen (einmal gebogen, wird die Rückseite des Blechs umgedreht und erneut gebogen) oder durch Aufsetzen auf einen speziellen Stempel beim L-förmigen Biegen und einmaliges Pressen und Biegen des Blechs.

Das einmalige Formen der L-förmigen Biegung ist genauer als das zweimalige Biegen, aber die Einführungskosten sind natürlich höher.

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Kugellager

Was ist ein Kugellager?

Ein Kugellager ist ein Lager, in dem Kugeln als Wälzkörper verwendet werden.

Sie werden auch als Kugellager bezeichnet. Ein Lager ist ein mechanisches Element, das eine sich drehende Welle unter Last stützt und dafür sorgt, dass sich die Welle reibungslos drehen kann, wodurch Energieverluste und Wärmeentwicklung verringert werden.
Lager werden grob in Wälzlager und Gleitlager eingeteilt, wobei Kugellager zu den Wälzlagern zählen. Zu den Gleitlagern gehören Buchsen.

Anwendungen von Kugellagern

Kugellager werden hauptsächlich in Fahrzeugen wie Autos, Zügen, Maschinen und Flugzeugen eingesetzt. Weitere Anwendungen sind rotierende Wellen in großen Industriemaschinen wie Generatoren, Haushaltsgeräten wie Klimaanlagen, Kühlschränken und Waschmaschinen, Fahrrädern, ferngesteuerten Autos und ferngesteuerten Hubschraubern.

Das Prinzip von Kugellagern

Ein Kugellager besteht aus drei Elementen.

1. Den Laufringen oder Laufbahnen

Die Laufbahnen oder Laufringe bilden die Laufbahn, auf der die Kugeln rollen, indem sie die Wälzkörper, die Kugeln, sandwichartig aufnehmen. Bei Radialkugellagern heißen sie Laufbahnen, bei Axialkugellagern werden sie als Laufringe bezeichnet.

2. Kugeln

Die Kugeln rollen zwischen zwei Laufbahnen oder Laufringen. Die Größe und Anzahl der benötigten Kugeln hängt von der Belastung des Lagers ab.

3. Käfig

Der Käfig hat die Aufgabe, die einzelnen Kugeln in ihrer Position zu halten, damit sie bei der Drehung des Lagers nicht aneinander reiben. Wenn benachbarte Kugeln sich gegenseitig stören, erhöht sich der Reibungswiderstand, da sie sich in entgegengesetzte Richtungen bewegen. Dies hat auch den Effekt, dass die Montage des Lagers erleichtert wird, aber der Käfig kann weggelassen werden, wenn z. B. die Drehgeschwindigkeit niedrig ist.

Um eine stabile Rotation zu gewährleisten, ist es wichtig, die Reibung bei der Rollbewegung der Kugeln zu verringern. Zur Schmierung wird daher Fett verwendet. Schmiermittel verringern nicht nur die Reibung, sondern tragen auch dazu bei, die im Inneren des rotierenden Lagers entstehende Wärme abzuführen, wodurch die Lebensdauer des Lagers verlängert wird.

Abgedichtete Typen verhindern auch, dass Staub und Fremdkörper, die im Schmieröl enthalten sind, in die Wälzkörper und Laufbahnen der Laufbahnen eindringen und diese beschädigen. Sie verhindern auch sehr effektiv, dass das versiegelte Schmierfett ausfließt.

Arten von Kugellagern

Kugellager lassen sich in zwei Hauptkategorien einteilen. Radialbelastungen, bei denen die Belastungsrichtung senkrecht zur axialen Richtung der rotierenden Welle verläuft, und Axialbelastungen, die in die gleiche Richtung wie die axiale Richtung der rotierenden Welle wirken.

1. Radial-Kugellager

Radialkugellager nehmen hauptsächlich Radiallasten auf. Sie sind hohl und haben eine flache zylindrische Form. Rillenkugellager und Schrägkugellager sind bei Radialkugellagern weit verbreitet. Rillenkugellager können eine gewisse Axiallast aufnehmen, während Schrägkugellager größere Axiallasten in nur einer Richtung aufnehmen können. Andere Typen sind Vierpunkt-Kugellager und selbstausrichtende Wellenkugellager.

2. Axial-Kugellager

Axialkugellager sind hauptsächlich für die Aufnahme von Axiallasten ausgelegt. Axialkugellager haben im Allgemeinen die Form von zwei sich überlappenden Scheiben mit Löchern darin. Es gibt auch Radial- und Axialkugellager, die sowohl Radial- als auch Axiallasten gleichzeitig aufnehmen können. Sie werden als Schrägkugellager oder zweireihige Kugellager bezeichnet.

Weitere Informationen zu Kugellagern

Unterschiede zu Wälzlagern

Zu den Wälzlagern gehören neben den Kugellagern auch die Rollenlager (Wälzlager). Bei Rollenlagern sind die Wälzkörper keine Kugeln, sondern Rollen.

Während Kugellager Lasten durch einen Punktkontakt aufnehmen, nehmen Rollenlager Lasten durch einen linearen Kontakt auf. Da sich der Kontakt zwischen den Laufbahnen und den Wälzkörpern von einem Punkt auf eine Linie ausdehnt, können sie höheren Belastungen standhalten als Kugellager.

Die Lagerabmessungen sind aufgrund der höheren Tragfähigkeit größer. Auch die Belastungsrichtung der Welle muss berücksichtigt werden. Müssen gleichzeitig radiale und axiale Belastungen aufgenommen werden, können mehrere Kegelrollenlager in Kombination eingesetzt werden.

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Optische Steckverbinder

Was ist ein Optische Steckverbinder?

Optische Steckverbinder sind Steckverbindungen für den Anschluss von Glasfaserkabeln. Sie ermöglichen die vollständige Verbindung von Glasfaserkabeln zur optischen Signalübertragung.

Optische Steckverbinder ermöglichen eine einfache Verbindung von Glasfaserkabeln, was die Installations- und Wartungsarbeiten vereinfacht. Optische Steckverbinder gewährleisten eine schnelle und zuverlässige Verbindung von Glasfaserkabeln.

Darüber hinaus sorgen das Präzisionsdesign und die Fertigungstechnologie der Optischen Steckverbinder für minimale optische Verluste auf dem Weg zum und vom Glasfaserkabel. Dadurch wird die Effizienz der Signalübertragung verbessert und die Signale können über größere Entfernungen übertragen werden.

Optische Steckverbinder sind jedoch sehr präzise Bauteile, und die Kontaktfläche mit dem Lichtwellenleiter muss sauber sein. Wenn der Stecker mit Schmutz oder Fingerabdrücken verunreinigt ist, können sich die Signalqualität und die Übertragungseffizienz verringern. Beim Umgang mit Optischen Steckverbindern ist es wichtig, in einer sauberen Umgebung zu arbeiten und Schutzkappen für die Stecker zu verwenden.

Verwendung von Optischen Steckverbindern

Optische Steckverbinder sind aktive Komponenten in einer Vielzahl von Branchen. Ein typisches Beispiel für die Verwendung ist die Telekommunikationsindustrie.

Optische Steckverbinder werden in der Telekommunikationsbranche häufig zum Aufbau von Glasfasernetzen für die Fernkommunikation und die Hochgeschwindigkeitsdatenübertragung verwendet. Optische Steckverbinder werden häufig für den Anschluss von Glasfaserkabeln und optischen Verteilern verwendet.

Auch Rechenzentren benötigen eine Hochgeschwindigkeitsübertragung großer Datenmengen und geringe Latenzzeiten. Glasfasernetze mit Optischen Steckverbindern können eine hohe Bandbreite und Signalqualität bieten. Sie verbinden die Server und Speichersysteme innerhalb des Rechenzentrums miteinander.

Weitere weit verbreitete Anwendungen sind Fernsehübertragungen sowie medizinische und industrielle Geräte. Auch in der Luftfahrt- und Verteidigungsindustrie sind sie nützlich. Sie werden häufig dort eingesetzt, wo eine schnelle und stabile Datenübertragung wichtig ist.

Prinzip der Optischen Steckverbinder

Ein typischer Optischer Steckverbinder besteht aus einem Gehäuse und einer Ferrule, die das Ende einer optischen Faser fixiert. Bei Glasfaserleitungen besteht das Prinzip der Steckverbindung darin, diese Spitzen direkt aneinander zu stoßen. Wenn die Verbindung auch nur geringfügig abweicht, erhöht sich der Verbindungsverlust, so dass eine Struktur erforderlich ist, die eine hochpräzise Verbindung ermöglicht.

Die Vorrichtung, an die ein Optischer Steckverbinder angeschlossen wird, wird als Optischer Adapter bezeichnet. Hochpräzise Verbindungen können erreicht werden, weil der optische Adapter eine eingebaute geteilte Hülse hat, die der Form des Steckers entspricht.

Die Anschlussfläche (Endfläche) ist oft PC-poliert, auch bekannt als sphärisches Polieren. Die kugelförmigen Endflächen werden durch Federn im Stecker so aneinander gestoßen, dass die Scheitelpunkte konkav sind. Dadurch wird verhindert, dass sich eine Luftschicht zwischen den optischen Fasern bildet, was eine Verbindung mit minimalen Verlusten ermöglicht.

Arten von Optischen Steckverbindern

Es gibt verschiedene Arten von Optischen Steckverbindern. Im Folgenden sind die am häufigsten verwendeten Optischen Steckverbinder aufgeführt.

1. SC (Subscriber Connector)

SC-Steckverbinder sind übliche Optische Steckverbinder mit zylindrischen Präzisionsklemmen. Diese Stecker haben einen mechanischen Verriegelungsmechanismus, der durch Drücken und Ziehen gelöst wird und eine einfache und sichere Verbindung ermöglicht. Sie werden in der Regel für Singlemode-Lichtwellenleiter verwendet.

2. Lucifer-Stecker (LC)

LC-Stecker sind Optische Steckverbinder mit einem kleinen Formfaktor. Sie sind insgesamt kompakt und eignen sich für Verkabelungsumgebungen mit hoher Packungsdichte. Sie werden in der Regel sowohl für Singlemode- als auch für Multimode-Lichtwellenleiter verwendet.

3. ST (gerade Röhre)

ST-Steckverbinder sind Optische Steckverbinder mit einem Bajonettverschluss. Dieser Steckertyp ist relativ groß und robust und wird in der Regel für Multimode-Lichtwellenleiter verwendet. Sie werden häufig in Netzwerkausrüstungen und Datenkommunikationsanwendungen eingesetzt.

4. FC (Faserstecker)

FC-Steckverbinder sind Optische Steckverbinder mit einem Gewindekupplungsmechanismus. Diese Steckverbinder bieten eine hohe Haltbarkeit und Signalqualität und werden daher häufig in industriellen Umgebungen und im Verteidigungssektor eingesetzt. Sie werden in der Regel für Singlemode-Lichtwellenleiter verwendet.