Mikropräzisionslager von MPS – von der Uhrmacherei zum Teleskop

In neun Jahrzehnten hat MPS eine nahezu einzigartige Erfahrung in der Entwicklung und Fertigung von Mikropräzisionslagern und Kugelumlaufspindeln auf den Gebieten der Uhrmacherei, Astronomie, Verteidigung und Medizintechnik erworben.

MPS wurde 1936 gegründet und begann mit der Produktion und dem Schleifen von Lagern. Danach fertigte man Komponenten rund um die Lager und integrierte dank einer Partnerschaft mit der Muttergesellschaft, der Faulhaber Group, auch Motoren. Heute stellt MPS weiterhin Uhrenlager her, fertigt aber auch Instrumente für Medizin, Verteidigung und Astrophysik. Auf letzterem Gebiet verfügt das Unternehmen über ein weltweit anerkanntes Fachwissen. «Unsere Lichtleitfaser-Positionierer nutzen Mikropräzisionslager und werden in Teleskopen eingesetzt, hauptsächlich um die Parameter der Ausdehnung des Universums zu bestimmen», erläutert Stefane Caseiro, Projektleiter bei MPS Microsystems.

Positionierer auf der Fokalplatte (Quelle MPS)

Um die dreidimensionale Position eines Objekts am Himmel zu ermitteln, ist eine Spektralanalyse des von diesem Objekt ausgehenden Lichts – manchmal des Lichts einer ganzen Galaxie – erforderlich. Aus den dabei gewonnenen Geschwindigkeitsparametern lässt sich dann seine Position ableiten. Hierfür muss eine Glasfaser auf das Objekt ausgerichtet werden, die das Licht aufnimmt. Bis vor einigen Jahren erfolgte eine solche B eobachtung mithilfe einer runden Platte, die Löcher enthielt, in die jeweils eine Faser eingesetzt wurde. So erhielt man je nach Ausrichtung des Teleskops zu einem Zeitpunkt T eine Momentaufnahme des Himmels. Nach abgeschlossener Beobachtung musste die Platte entsorgt werden.

Daher entstand der Wunsch, solche Beobachtungen zu automatisieren: Dies gelang mit einer Reihe von Lichtleitfaser-Positionierern, die nach jeder Aufnahme ein neues Ziel anvisieren können. MPS gehört weltweit zu den wenigen Unternehmen, die eine solche Mechanik fertigen; entwickelt wurde sie in Zusammenarbeit mit der Eidgenössischen Technischen Hochschule Lausanne (ETHL).

Voll individualisierbare Kugelumlaufspindeln

Als Basiselement für den Verteidigungssektor liefert MPS eine Kugelumlaufspindel mit einem sehr hohen Grad an Individualisierung. «Tatsächlich verändern wir alles, indem wir vom Grundprinzip einer Mutter ausgehen, die sich auf einer Spindel dreht. Wir modifizieren die Form der Buchse, der Spindel, alles wird individuell angepasst», erläutert Stefane Caseiro. «So können wir Flügelantriebsysteme herstellen.» MPS integriert auch Motoren auf Kugelumlaufspindeln, etwa für ein Laserleitsystem mit hochpräziser Integration für die Verschiebung der Linsen.

Dieser Dosierer für eine implantierbare peristaltische Pumpe verabreicht Analgetika intrathekal. Drei auf Kugellagern gleitende Arme reduzieren dabei die Reibung. Der Mechanismus aus Titan und Keramik wird im ISO-7-Reinraum montiert und gewährleistet dank Feder und hundertprozentiger Kontrolle über Drehmoment, Steifigkeit und Geometrie eine kontinuierliche Dosierung.(Quelle: MPS)

Mittels eines Systems, das zwei bewegliche Linsen verwendet, wird diese Technologie auch in der Schönheitschirurgie eingesetzt. Die Durchlässigkeit zwischen verschiedenen Fachgebieten ist eine Stärke von MPS, wo man sich auf den Erwerb von Kompetenzen stützt, um Technologien zu entwickeln, die in anderen Projekten wiederverwendet werden können. «So haben wir beispielsweise für medizinische Anwendungen mit Titan gearbeitet, da es biokompatibel ist, und es gehärtet, um Lager zu fertigen», beschreibt Stefane Caseiro. «Daraufhin hat unsere Uhrensparte Watch die Technologie übernommen.» Die neueste, deutlich kompaktere Version des Lichtleitfaser-Positionierers wiederum profitiert von einem Befestigungssystem, das ebenfalls in der Medizintechnik, bei Aktivimplantaten, eingesetzt wird. «Jedes Projekt ist vollkommen einzigartig, eine Seltenheit innerhalb eines multidisziplinären Unternehmens», schliesst Stefane Caseiro. «An einem Arbeitstag spreche ich ebenso über Astrophysik wie über Aktivimplantate oder Raketen.»

Patrice Desmedt

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