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Bild: Ruvanboshoff, iStock
Energy Harvesting

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Selbstversorger im Außeneinsatz

Text: Markus Brunner, Kübler
Bei mobilen Kranen geht es für Komponenten auch mal etwas härter zur Sache. Neben ihrer Robustheit sollten Drehgeber für diesen Einsatz aber auch noch andere Vorteile aufweisen. Eine neue Baureihe verspricht mit ihrer magnetischen Technik einen sparsamen und zuverlässigen Einsatz.

In Mobilkranen werden immer mehr elektronische Systeme verwendet, die für eine bessere Performance sorgen. Das beginnt beim Antrieb und endet längst nicht bei der Bedienoberfläche. Ein Beispiel ist das Messen der Kran-Koordinaten. Mithilfe dieser Daten lassen sich die genaue Kranposition und der Lastwechsel am Kran lückenlos verfolgen. In langen Hallen und in extrem staubigen oder dampfbelasteten Umgebungen, wie etwa in Gießhallen, werden für solche Positionsbestimmungen zumeist Drehgeber mit besonderen Robustheitsmerkmalen eingesetzt. Hier beweisen die neuen magnetischen Drehgeber von Kübler Sendix M36 ihre Stärke: Aufgrund ihrer Robustheit gegen Staub und Kondensat müssen die Drehgeber nicht zwingend in ein Gehäusesystem integriert werden. Das spart Zeit bei der Installation und vor allem Kosten für den Schutz des Drehgebers. Zusätzlich punkten die Drehgeber mit einem attraktiven Preis-Leistungsverhältnis und sind im Vergleich günstiger als optische Geber. Weit wichtiger jedoch bleibt, dass dieser Fortschritt letztlich der Arbeits- und Prozess-Sicherheit an mobilen Maschinen zu Gute kommt.

Wie alle Sendix-Drehgeber sind auch die der Baureihe M36 mit Safety-Lock ausgestattet; als magnetische Drehgeber verfügen sie sogar über die Plus-Ausführung. Hierbei wird der wellenseitige Dichtring noch zusätzlich mechanisch geschützt. Somit sind sie für IP67 oder IP69k vorbereitet. Für mehr Robustheit und Sicherheit sorgt die Variante Sendix M36xxR. Diese besteht aus einem Edelstahlgehäuse und bietet zudem eine höhere Lagerlast.

Die Drehgeber werden umfangreich getestet, zum Beispiel nach einer Spezialnorm für Straßenfahrzeuge. Hierbei wird ein besonderes Augenmerk auf Umweltanforderungen wie Temperatur, Feuchtigkeit und Staub in ihrer Kombination gerichtet. Die Drehgeber verfügen über die e1-Zulassung des Kraftfahrt-Bundesamtes. Hier gelten sehr spezielle Anforderungen an EMV und Bordnetzversorgung.

Die magnetische Drehgeber-Generation hat eine Baugröße von nur 36 mm. Erhältlich ist sie mit analogen Ausgängen wie auch mit SSI- und CANopen-Schnittstelle. Angebaut werden die Geber als Vollwelle mit einer Kupplung oder als Hohlwelle direkt auf die Motorwelle. Zusätzlich sind robuste Varianten mit einem Flansch­durchmesser von 42 und 58 mm verfügbar. Mit einer Gesamtauflösung von bis zu 36 Bit, die sich aus der Kombination eines Multiturn-Gebers mit maximal 24 Bit und eines präzisen Single­turns mit bis zu 12Bit-Auflösung ergibt, besitzen die SendixM36-Geber eine Variabilität, die ihnen viele neue Anwendungsmöglichkeiten eröffnet. Technisch basieren die Geber auf der Verwendung von Hallsensoren.

Energy Harvesting im Kran

In Außeneinsätzen, in denen es etwas härter zugeht, etwa bei Kranen oder mobilen Bau- und Arbeitsmaschinen, kommen die Vorteile dieses Herstellungsverfahrens zum Tragen. Als Singleturns waren magnetische Drehgeber innerhalb dieser Branche über Jahrzehnte als kostengünstige Lösung zur absoluten Positionserfassung im Einsatz. Was jedoch lange Zeit fehlte, war die Möglichkeit, ohne externe Spannungsversorgung mehrere Umdrehungen zu zählen. Energy Harvesting war in diesem Fall die Lösung. Mit dieser Technik kann sowohl auf ein Getriebe als auch auf eine Pufferbatterie verzichtet werden, da die notwendige Energie direkt aus einem rotierenden Magnetfeld stammt. So erzeugt der Geber selbst die Energie, die er für das Multiturn-Sensorsignal und für das Zählen und Speichern der Messsignale benötigt. Im spannungslosen Zustand erfasst er die Umdrehungen energieautark – direkt aus der Bewegung des Antriebes.

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