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Encoder 2.0

Text: Michael Troska, Turck Foto: Turck
Im ersten Drehgeber, der berührungslos selbst hochaufgelöste Drehbewegungen erfasst, hat Turck die Stärken von optischen und magnetischen Encodern vereint. Damit steht endlich ein Gebertyp zur Verfügung, der absolut verschleißfrei arbeitet und dauerhaft dicht bleibt.

Die Drehgeberwelt war bislang gespalten: Auf der einen Seite stehen optische und potenziometrische Encoder, auf der anderen Seite steht die magnetische Funktionsweise. Erstere erreichen als absolute oder inkrementelle Drehgeber hohe Auflösungen, aber leider auf Kosten ihrer Robustheit. Meist liegt in der Dichtung der Gehäuse ein zentraler Schwachpunkt. Sowohl die permanente Beanspruchung als auch eindringendes Wasser oder Schmutz stören die empfindliche Sensorik und verursachen Stillstandzeiten. Hohe Schutzarten erfüllen diese Drehgeber in der Regelnur, solange sie im Regal liegen. Mit den magnetischen Systemen verhält es sich spiegelverkehrt. Ihre Stärke liegt in einer hohen mechanischen Belastbarkeit, ihre Elektronik kann komplett geschlossen und vergossen gebaut werden. Die Schwächen zeigen sich allerdings bei ihrer EMV-Anfälligkeit sowie ihrer Intoleranz gegen Versatz des Positionsgebers, weshalb auch sie in einem Gehäuse betrieben werden müssen, das den Geber exakt positioniert. Die begrenzte Auflösung der magnetischen Geräte ist zudem abhängig von der Drehzahl der angekoppelten Welle.

Vorteile beider Welten vereint

Für Anwender, die sowohl die Vorteile der optischen als auch die der magnetischen Ausführungen in ihren Anlagen kombinieren wollen, hat Turck eine neue Drehgeberklasse entwickelt. Sie arbeitet auf Basis des induktiven Resonator-Messprinzips und ist dadurch nicht nur verschleißfrei, sondern auch hochauflösend, vibrationsbeständig, magnetfeldfest und hochdrehend. Zudem erfüllen die neuen Encoder dauerhaft Schutzart IP69K.Das Resonator-Messprinzip erlaubt eine Konstruktion ohne Dichtungen mit vollständig vergossenem Sensorgehäuse, das vom Positionsgeber getrennt ist. Vibrationen und Versatz bis zu 4 mm kompensiert der Encoder mit seinem berührungslosen Messprinzip. Magnetfelder stören nicht, da der Positionsgeber nicht auf einem Magneten, sondern auf einem induktiven Spulensystem basiert, bei dem Sensor und Resonator einen Schwingkreis bilden.Mit dem neuen Encoder erübrigen sich auch alle Anstrengungen, Drehgeber über Federn oder Doppellager vor mechanischer Belastung zu schützen. Neben Störsicherheit und Verschleißfreiheit profitiert der Anwender auch vom Parametrierungs- und Montagekonzept, das den Encoder zum Universalgeber für zahlreiche Anwendungen macht. Er kann mehrere Hundert verschiedene Gebertypen ersetzen.

Sensor individuell parametriert

Die erste verfügbare Variante des Drehgebers ist eine parametrierbare SSI-Version, über deren Schnittstelle der Anwender die Charakteristik und alle Parameter individuell abstimmen kann. Der Encoder lässt sich so als Multiturn-, Singleturn- oder inkrementeller Drehgeber einsetzen. Er kann hohe Auflösungen bis 18 Bit realisieren, selbst bei sehr hohen Drehzahlen. Auch die Ausgangssignale kann der Anwender individuell parametrieren: als SSI-, Graycode oder Binar-Signal in 24, 25 oder 26 Bit, inkrementell sowie Spannungs- oder Stromausgang. Der SSI-Version werden in Kürze weitere Modelle folgen: Versionen mit analogem Ausgang (Strom und Spannung), Inkrementalversionen, IO-Link-Geräte, eine Variante mit Modbus-RTU-Anschluss und ein nach e1-Richtlinie konstruiertes Modell für mobile Maschinen.

Flexibles Montagekonzept

Auch das Montagekonzept mit hoher Flexibilität unterstützt den universellen Ansatz. Über Adapter ist der Drehgeber auf allen gängigen Voll- und Hohl-Wellenstärken bis 20 mm einsetzbar. Der Sensor kann mit seinem Mittelloch auch über die Welle geschoben werden, der Positionsgeber lässt sich wahlweise dahinter oder davor positionieren. Die potenziellen Absatzmärkte für die neue Drehgeberklasse sind sehr vielfältig: Großes Potenzial sieht der Hersteller unter anderem in den Segmenten Mobile Maschinen, Erneuerbare Energien, Verpackung, Werkzeugmaschinen sowie Logistik.

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