Vibramotor: Antrieb für alles was rappelt und zappelt!

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Was hat das Smartphone oder das Tablet mit Elektromotoren zu tun? Mehr als mancher denken mag, denn in jedem Handy findet man mindestens einen Elektromotor. Wer nämlich seine Mitmenschen nicht mit lautem Klingeln seines Mobiltelefons stören möchte, der kann bei Handy oder Smartphone den Vibrationsalarm aktivieren und dieser basiert auf der Nutzung eines so genannten Vibrationsmotors, kurz Vibramotor genannt. Der Vibrationsalarm ist nicht nur Ersatz für den Klingelton beim Mobiltelefon. Er ist ebenso Wecker, Hilfe bei der Terminverwaltung oder gibt Rückmeldungen bei der Tastatureingabe am Handy. Während der winzige Vibrationsmotor für die Schwingungen sorgt, steuert die Handy-Software deren Intensität, die Intervalle und den Klingeltonrhythmus.

Vibramotoren sind winzige Elektromotoren, die nicht nur in Mobiltelefonen zum Einsatz kommen, sondern in unglaublich vielen Bereichen genutzt werden. Einige der Einsatzgebiete sowie das Funktionsprinzip dieser Sonderform des Elektromotors soll dieser Beitrag erläutern.

Vibrationsalarm
Smartphone mit Vibrationsalarm

Von Mini bis Maxi – Einsatzszenarien für Vibrationsmotoren

Klassische Einsatzgebiete, die jeder kennt sind beispielsweise die elektrische Zahnbürste oder elektrische Massagegeräte. Auch in beweglichen Fischködern, diversen Spielzeugen mit Wackel- oder Zappelfunktion und natürlich im Modellbau dienen elektrische Vibrationsmotoren zum Antrieb. Daneben findet man insbesondere miniaturisierte Ausgaben von Vibrationsmotoren auch in Joysticks und Controllern für Spielekonsolen.

Die Erfahrungen aus der Nutzung im Gamer-Bereich werden mittlerweile sogar in großen Arbeitsmaschinen umgesetzt, denn viele Großgeräte wie Kräne oder Radlader werden heute überwiegend per Joystick bedient. Hier macht es durchaus Sinn, diese Bedienelemente mit Vibramotoren auszustatten, um den Tastsinn des Bedieners mit einzubeziehen und dadurch die Sicherheit zu erhöhen. Studien zufolge wird nämlich das haptische Element bei der Bedienung solcher Geräte vielfach zu wenig eingesetzt. Dabei zeigen Studien, die man beispielsweise mit Fluglotsen durchgeführt hat, dass vibrotaktile Signale unmittelbarer wahrgenommen werden, als optische und akustische Reize, gegen die der Bediener nach einiger Zeit abstumpft. Mit vibrierenden Steuerelementen lässt sich die visuelle Aufmerksamkeit gezielter auf bestimmte Ereignisse lenken und das Arbeitsergebnis positiv beeinflussen.
Neben den genannten Einsatzgebieten kommen Rüttel- oder Vibrationsmotoren auch im großen Maßstab zum Einsatz. Beispielsweise, wenn es darum geht, Materialien, wie Kies oder Beton unter Vibration zu verteilen oder zu verdichten. Auch in Druckereien wird Vibration genutzt, um Papierstapel kartengenau auszurichten.

Das Funktionsprinzip von elektrischen Vibrationsmotoren

Egal ob im Miniaturformat als Antrieb für den Vibrationsalarm im Handy oder beim Einsatz im Betonrüttler – alle Motoren haben eins gemeinsam: Es handelt sich um Elektromotoren, die das technische Prinzip der Unwucht nutzen. Eine Unwucht entsteht, wenn die Rotationsachse eines rotierenden Körpers nicht durch dessen Schwerpunkt verläuft. Eine solche Unwucht ist über eine Achse an einem Elektromotor befestigt. Bei der Drehung des Motors entstehen so Schwingungen, die sich auf das Gehäuse übertragen und das gesamte Gerät in Vibration versetzt. Möchte man gerichtete Schwingungen erzeigen, kann man dies durch den Einsatz von zwei gegenläufig rotierenden Vibrationsmotoren erreichen.

Vibramotoren im Smartphone sind kleine Giganten an Leistung

Bei Vibrationsmotoren für den Betrieb in Mobiltelefonen handelt es sich um extrem miniaturisierte Ausführungen. Je nach Anforderung und Platzangebot im Gerät variieren diese in ihrer Bauart von rund über länglich bis hin zu flach und quadratisch. Bei der runden Ausführung handelt es sich um einen verkapselten Zylinder mit einem Durchmesser von ca. 4 – 24 mm, bei dem sich die Unwucht um eine Mittelachse innerhalb des Gehäuses dreht. Bei der länglichen Ausführung befindet sich die Achse mit der Unwucht außerhalb des Motors. Diese Bauart ist mit einer Länge von ca. 8-16mm deutlich größer, als die runde Ausführung. Bei modernen Mobiltelefonen werden heute meistenteils flache, quadratische Vibrationsmotoren eingesetzt. Diese messen gerade einmal 11 x 11 mm bei einer Höhe von ca. 2 mm. Diese Modelle sind nicht nur besonders klein, sondern vor allem langlebig und effektiv. Solche Mikromotoren erzeugen trotz ihrer Winzigkeit Beschleunigungen von bis zu 9 G und sind damit echte Giganten in puncto Leistung.

Bildquelle: Pexels.com

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