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Schon fast eine Wollmilchsau

Text: Wolfgang Jarausch, Baumer Foto: taxzi, Baumer
So unterschiedlich wie die Einsatzbereiche inkrementaler Drehgeber sind auch die Anforderungen, welche die Geber erfüllen müssen. Für jede Applikation den passenden Sensor zu finden, ist nicht einfach. Schließlich gibt es keine eierlegende Wollmilchsau. Eine modulare Ausgestaltung nach individuellen Anforderungen kommt diesem Wunsch aber schon recht nahe.

Für jede Anwendung den passenden Drehgeber zu finden, ist nicht immer einfach, da sich die Anforderungen je nach Einsatzbereich beträchtlich unterscheiden. Praxisnah ist eine modulare Produktgestaltung, mit der sich individuelle Anforderungen innerhalb kurzer Zeit erfüllen lassen. Auf dieser Grundlage präsentiert sich die OptoPulse-Reihe von Baumer als flexibler und wirtschaftlicher Geberbaukasten. Das modulare Produkt-Design wurde als neuer Standard für den verbreiteten Durchmesser 58 mm entwickelt und ist Ausgangspunkt für zahlreiche Varianten. Anwender können diese Drehgeber nicht nur bezüglich der Leistung, sondern auch hinsichtlich der Montagemöglichkeiten spezifizieren. Bisher deckten zahlreiche Baureihen die unterschiedlichen Anforderungen ab. Mit der modularen Baureihe wird es nun einfacher, übersichtlicher und universeller. So stehen jetzt beispielsweise Klemm- und Servoflansch sowie Ausführungen mit durchgehender oder einseitig offener Hohlwelle von 8 bis 15mm Durchmesser innerhalb einer Produktfamilie zur Auswahl. Die Drehgeber sind, je nach Ausführung und Wellendichtung, für Betriebsdrehzahlen bis 12000U/min ausgelegt. Für den elektrischen Anschluss gibt es entweder M23- oder M12-Steckverbinder sowie Ausführungen mit radialem oder axialen Kabelabgang. Auch ein tangentialer Abgang ist lieferbar, bei dem sich das Kabel an den Drehgeber anschmiegt. Die Leitungen sind serienmäßig in den Standardlängen 1 oder 2m erhältlich. Das modulare Design lässt aber auch andere Längen und Kabelkonfektionierungen zu. Auch bei Betriebsspannung und Ausgangsstufen stehen praxisnahe Auswahlmöglichkeiten zur Verfügung. Aktuell sind Ausführungen mit 5 oder 8...30V und TTL-Signal sowie Varianten mit 8...30 oder 4,75...30V und HTL/Gegentakt verfügbar. Durch den integrierten Verpol- und Kurzschlussschutz sind die Drehgeber elektrisch vor Installationsfehlern sicher.

Großes Kugellager ersetzt Hammer

Bei der Positionserfassung und Geschwindigkeitsmessung in der Fabrik- und Prozessautomation, an Windkraftanlagen, in Aufzügen, Verpackungs- oder Druckmaschinen müssen Drehgeber auch unter rauen Umgebungsbedingungen präzise Messergebnisse liefern und ihre Zuverlässigkeit beweisen. Mechanik, Abtastung und Elektronik der OptoPulse sind dafür ausgelegt. Wichtige Grundlage für den optimalen Rund- und Planlauf ist die sorgfältig und exakt gefertigte Mechanik mit zwei verspannten Qualitätslagern. Der ShaftLock-Lageraufbau funktioniert selbst unter sehr widrigen Bedingungen zuverlässig. Groß dimensionierte Qualitätskugellager mit maximalem Abstand verhindern ein Verschieben des Lagerpakets durch zu hohe axiale Wellenbelastungen im Betrieb oder während der Installation. Schließlich ist schon mancher Drehgeber bei der Montage beschädigt worden, weil ein übereifriger Mitarbeiter zum Hammer griff. Auch in solchen Fällen vermeidet der Lageraufbau Beschädigungen an der Code-Scheibe oder Abtasteinheit und beugt kostenintensiven Stillständen sowie Reparaturen vor. Die maximal zulässigen Lagerlasten liegen axial bei 40N und radial bei 80N. Die optische Abtastung arbeitet über einen Temperaturbereich von -40 bis +85°C genau und mit gleichbleibender Signalqualität. Basis dafür ist ein monolithischer OptoASIC mit hoher Integrationsdichte, der gezielt für den Einsatz in Präzisions-Drehgebern konzipiert ist. Die fein abgestuften Strichzahlen pro Umdrehung reichen von 100 bis 5000. Durch eine Reduktion diskreter Komponenten sind die Drehgeber schockfest bis 300g und verkraften Vibrationen bis 30g. Auch der gesteckte Platinenanschluss verbessert die Schock- und Vibrationseigenschaften. Damit eignen sie sich auch für Anwendungen, bei denen es entsprechend ruppig zugeht, zum Beispiel an Pressen, im Stahlbau oder an Windkraftanlagen. Die gesamte Elektronik ist zudem absolut resistent gegen starke Magnetfelder.

Abgeflachte und geschlitzte Wellen

Vor Umgebungseinflüssen schützt das dickwandige Metallgehäuse den Drehgeber und leistet gleichzeitig einen entscheidenden Beitrag zur EMV-Verträglichkeit. Wellen und Klemmringe bestehen nicht aus Gussteilen, sondern werden aus Vollmaterial gefertigt; das gewährleistet auch unter ungünstigen Bedingungen eine sichere mechanische Verbindung. Wegen des gesteckten Platinenanschlusses fallen Fehlfunktionen bei dauernden Temperaturschwankungen oder Vibrationen weg, die bei den sonst üblichen Lötverbindungen auftreten können. Beide Vollwellen sind abgeflacht und sorgen damit für eine formschlüssige Verbindung. Alle Hohlwellen sind geschlitzt ausgeführt und bieten so sicheren Halt auf der Welle, verringern Vibrationen und erlauben eine höhere Wellentoleranz. Die Drehgeber erfüllen serienmäßig die Anforderungen der Schutzart IP65, mit zusätzlicher Wellendichtung IP67. Das passende, optimal dimensionierte und genau abgestimmte Zubehör erleichtert Montage und Integration in die jeweilige Anwendung. Durch dieses Alles-aus-einer-Hand-Prinzips verspricht der Anbieter ein reibungsloses Zusammenspiel zwischen Drehgeber und Zubehör.

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