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Bild: Lightboxx

Sensorik & Messtechnik Das Ende der Batteriewechsel

30.10.2014

Drehgeber, die ohne Getriebe, ohne Batterie und zumindest zeitweise ohne Netzstrom auskommen, eröffnen den Einsatz neuer Anwendungen in Bereichen wie Maschinen- und Anlagenbau, Windenergie und mobile Arbeitsmaschinen. Möglich macht dies eine Messtechnik auf Basis des Energiedrahts.

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Vielfältige Anforderungen, wie Beständigkeit gegen Umwelteinflüsse, geringer Bauraum, hohe Auflösung, schnelle Auswertung oder einfache Montage, setzen unterschiedliche Drehgeber-Lösungen voraus: inkrementelle oder absolute Drehgeber, mit Singleturn oder Multiturn. „Welche Technik und Schnittstelle eingesetzt wird und welcher Drehgebertyp die gestellte Messaufgabe am besten erfüllt, entscheidet die jeweilige Anwendung“, erläutert , erläutert Markus Caspari, Category Manager bei Distrelec, Distributor für elektronische Bauelemente, Industrieautomation und Messtechnik.

Damit Windkrafträder oder komplexere Solaranlagen effizient arbeiten, werden sie mit Drehgebern nach der Energiequelle ausgerichtet. Bei Windkrafträdern sorgen die Winkelcodierer dafür, dass Turm und Rotorblätter in die richtige Position bezüglich des Windes gestellt werden. Bei Solaranlagen richten sie die Kollektorflächen nach der Sonne aus. Dabei misst man die Positionen direkt am Motor über die Umdrehungen der Antriebswelle, was den Installationsaufwand erheblich reduziert. Anlagen dieser Art finden sich nicht vor der Haustür. Betroffen sind beispielsweise Offshore-Windenergieanlagen in der Nordsee oder Solarprojekte in Nordafrika.

Neben der Staubbeständigkeit in Wüsten oder der Salzwasserresistenz benötigen Drehgeber auch einen erhöhten elektrischen Schutz gegen Überspannung. Aufgrund der rauen klimatischen Bedingungen sollten sie idealerweise keine Batterien oder anfällige mechanische Teile enthalten. Diese Anforderung erfüllt eine Serie batterie- und getriebeloser Absolutwertgeber von Wachendorff. Die angebotenen Modelle sind wartungs- und verschleißfrei, umweltfreundlich sowie energieeffizient und ermitteln die Anzahl der Umdrehungen sowie die Drehrichtung mit einem Energiedraht, kurz: Endra. Ein Permanentmagnet kumuliert im Draht soviel Energie, dass an definierter Position die Informationen Umdrehung und Drehrichtung in die Auswerteelektronik übertragen werden. Eine externe Energiezufuhr mittels Batterie ist hierzu nicht erforderlich, was das System autark macht.

Die Vorteile, die sich aus der Endra-Technologie ergeben, haben nach Ansicht von Dieter Schömel, Produktmanager bei Wachendorff, das Potential, rund eine Viertelmillion Batterien und Getriebe pro Jahr einzusparen. Zudem könnten neue Einsatzfelder im Anlagen- und Maschinenbau erschlossen werden. Durch Verzicht auf Batteriepufferung und Verringerung der mechanischen Komponenten haben die Sensoren eine sehr geringes Ausfallrisiko. Im stromlosen Zustand geht der Positionswert nicht verloren. Veränderungen werden präzise erfasst und eine Referenzfahrt vom Startpunkt aus ist nicht erforderlich, wenn wieder Strom anliegt. „Da ein Auswechseln der Batterien entfällt, kommt es zu geringeren Stillstandszeiten der Produktionsanlagen. Die Betriebs- und Wartungskosten werden so erheblich gesenkt“, gibt Distrelec-Manager Caspari zu bedenken.

Bildergalerie

  • Kompakte Single- und Multiturn-Absolutgeber mit EnDra-Technologie. Die Profibus-Variante mit Bushaube ist für Kabel- und Steckerlösungen konzipiert. Das rechte Modell ist mit Endhohlwelle und Steckerabgang ausgeführt, passend zu SSI oder CANopen.

    Bild: Wachendorff

  • Die Funktionsweise magnetischer Absolutwert-Drehgeber mit EnDra-Technologie. Der Drehgeber sendet in einem Protokoll einen konkreten Positionswert. Das Protokoll ist in den meisten Fällen an Industriestandards gehalten, wie zum Beispiel CANopen, SSI, Profibus und weitere.

    Bild: Wachendorff

  • Single- und Multiturn-Absolutwertdrehgeber der Reihe WDGA. Die Drehgeber mit EnDra-Technologie werden mit Voll- und Hohlwelle sowie mit Synchro- und Klemmflansch angeboten.

    Bild: Wachendorff

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