Turck – Hans Turck GmbH & Co. KG

Die Ultraschall-Miniatur-Sensoren der neuen Generation.

Bild: iStock, rashadashurov

Miniaturisierte Ultraschallsensoren Kleine Sensoren – große Wirkung

15.03.2019

Je kompakter Maschinen und Anlagen werden, umso mehr werden kleine Sensoren nachgefragt. Wenn diese Geräte dann auch noch kurze Blindzonen mitbringen, sind sie schnell das Universalwerkzeug für beengte Platzverhältnisse - sie horchen in Gefäße, kontrollieren Werkzeuge und erkennen jedes Objekt. Genau für diese Fälle gibt es jetzt Ultraschall-Miniatur-Sensoren mit einer Front aus hochwiderstandsfähigem Flüssigkristallpolymer.

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Für viele Applikationen mit geringem Platz, in denen Sensoren zur Abstandsmessung oder ähnliches eingesetzt werden, sind Ultraschallsensoren die optimale Lösung, denn sie bieten zahlreiche Vorteile gegenüber anderen Lösungen. Ein optischer Sensor ist anfällig für Schmutz, so dass der Anwender ihn regelmäßig reinigen muss. Ultraschallsensoren hingegen sind unempfindlich gegen Schmutz, Staub und sogar Wasser. Sie funktionieren stets zuverlässig. Auch erkennen Ultraschallsensoren jedes Objekt, unabhängig von dessen Oberflächenstruktur und -farbe, was ebenfalls ein entscheidender Vorteil gegenüber Opto-Sensoren darstellt.

Doch nicht nur optischen Sensoren sind die Ultraschaller in vielerlei Hinsicht überlegen. Im Gegensatz zu induktiven Sensoren, die nur Metalle erkennen, erkennen Ultraschallsensoren jedes Medium. So auch Kunststoff, wodurch sie auch den kapazitiven Sensoren einen Schritt voraus sind. Zudem sind kapazitive Sensoren um ein Vielfaches schmutzanfälliger als Ultraschallsensoren.

Robust, kompakt und selbstreinigend

Turcks Ultraschallsensoren besitzen all diese Eigenschaften, und noch mehr. Ihr sehr robustes Gehäuse mit einem durchgängigen, komplett aus Metall gefertigten Gewinderohr ist besonders kurz und zeichnet sich durch einen Stecker in Metallausführung aus, der mit der Gewindehülse aus einem Stück gefertigt ist. Dies eliminiert eine potenzielle Schwachstelle, die in rauen Umgebungen und bei tiefen Temperaturen zu Beschädigungen führen könnte. Das Gewinde ist über die gesamte Sensorlänge ausgeführt, sodass die Einbaulage innerhalb des Montagehalters sehr variabel ist. Zudem kann der Stecker nicht abbrechen, da er aus vollvergossenem Metall besteht.

Zusätzlich dazu besitzen Ultraschallsensoren von Turck eine glatte Schallwandler-Front, die zuverlässig die Verschmutzung und Ablagerung von Partikeln verhindert. Die mechanische Bewegung der Membran schüttelt Ablagerungen sogar ab und reinigt sich so von selbst. Partikelablagerungen, die bei höherer Luftfeuchte entstehen, lassen sich durch einfaches Abwischen beseitigen, ohne dass Reste im Übergangsbereich zwischen Wandlerschicht und Wandlerring bestehen bleiben können. Beschädigungen durch scharfe und spitze Reinigungsgegenstände gehören damit der Vergangenheit an.

Die Ultraschallsensoren von Turck sind so entwickelt, dass typische Industriegeräusche keinen Einfluss auf die Funktionalität der Sensoren haben. Weder die pfeifenden Geräusche von Druckluft als auch das Geräusch von metallischen Objekten, die aufeinander schlagen, behindern die RU-Ultraschallsensoren von Turck.

Einfaches Teachen der Ultraschallsensoren

Um dem Anwender eine einfache, intuitive Einstellung ohne PC zu ermöglichen, sind die meisten Ultraschallsensoren der RU-Familie mit einem Teach-In über Pin 5 ausgestattet. So lassen sich Schalt- und Messbereichsanfänge ohne externe Software unkompliziert definieren. Der Teach erfolgt wahlweise über die Teach-Adapter mittels des typischen Turck Easy Teach oder über Sensorvarianten mit integrierten Drucktastern. Die Taster sind innerhalb des Metallgehäuses angebracht und so vor versehentlichem Betätigen geschützt. Die Einstellung erfolgt innerhalb eines festen Zeitfensters nach einem vorangegangenen Spannungs-Reset. Die automatische Verriegelung im Anschluss schließt das versehentliche Verstellen des Sensors zuverlässig aus.

Miniatursensoren

Die neuen Miniatur-
Ultraschallsensoren von Turck mit den Bezeichnungen RU10U-M8, RU20U-M12 und RU40U-M12 sind somit nicht nur Allround-Talente, sondern durch ihre kompakte Bauform von 8 und 12 Millimetern auch optimal für die Anforderungen in Industrie-4.0-Applikationen geeignet. Die RU10U-M8 hat Turck um vier Typen erweitert. Sie sind nun als Taster oder Schranke erhältlich, jeweils mit PNP- oder NPN-Ausgang. Dabei besitzen sie eine Reichweite von 100 Millimetern und eine Blindzone von gerade einmal 20 Millimetern. Die kleinen Ultraschallsensoren im M12-Gewindegehäuse sind in sechs neuen Typen erhältlich: vier Typen mit Analogausgang und zwei Varianten mit Schalt­ausgang. Die Ultraschallsensoren mit Schaltausgang besitzen zusätzlich eine integrierte IO-Link-Funktionalität. Der Kunde hat die Wahl zwischen Sensoren mit 200 oder 400 Millimetern Reichweite; die Blindzonen sind in beiden Fällen klein und liegen bei gerade einmal 20 bzw. 40 Millimetern.

Varianten für Füllstand-Applikationen

Turcks Miniatur-Ultraschallsensoren RU10U-M8 eignen sich insbesondere für Applikationen wie Füllstandkontrollen von Gefäßen mit kleinen Öffnungen, wie beispielsweise Flaschen, Reagenzgläsern oder auch Tuben. Direkt nach dem Abfüllen gibt es in Abfüllanlagen einen kurzen Stopp. Diesen Moment nutzt der RU10U-M8, um von oben in das jeweilige Gefäß zu „horchen“ und dessen Füllstand zu überprüfen. Zu diesem Zweck gibt er entweder einen konkreten Messwert oder ein Schaltfenster aus. Das Schaltfenster gibt an, ob sich der Füllstand im richtigen Maß befindet oder nicht. Dank seiner kleinen Bauform kann der Sensor optimal von oben ins Gefäß schauen, ganz ohne Fokussierapparat. Erst, wenn diese Kontrolle positiv ausfällt, erhält die Falsche oder Tube ihren Verschluss. Somit eignet sich der M8-Miniatur-Ultraschallsensor optimal für Anwendungen im Bereich Pharma oder Kosmetik.

Werkzeugkontrolle

Mit dem RU20U-M12 und dem RU40U-M12 bietet Turck Miniatur-Ultraschallsensoren für Anwendungen im Nahbereich. Die Sensoren eignen sich unter anderem optimal zur Kontrolle von Werkzeugen, beispielsweise bei der Überprüfung von Bohrern in einer Bearbeitungsmaschine. Die M12-Ultraschallsensoren fragen ab, ob der Bohrer noch da ist. Auf diese Weise lassen sich Defekte frühzeitig feststellen und Ausschuss wird vermieden.

Ultraschallsensoren fürs OEM-Geschäft

Turcks RU50U-Eco-Serie besteht aus einem Kunststoff-Gewinderohr und ist dadurch optimal für preissensitive OEM-Projekte geeignet. Die Sensoren sind aus hochwiderstandsfähigem Flüssigkristallpolymer (LCP) gefertigt, die transluzente Endkappe mit M12-Steckerausgnag aus Ultem. Beide Kunststoffe haben schon in anderen Turck-Produkten ihre Widerstandsfähigkeit über lange Einsatzzeiten bewiesen. Die Sensoren der RU50U-Eco-Serie sind sowohl mit Schalt­ausgang als auch mit analogem Spannungs- und Strom-Ausgangssignal verfügbar. Dabei hat der Kunde die Wahl zwischen einer Variante mit Steckerausgang und einer mit Kabelausgang. Turck erweitert seine Eco-Serie um insgesamt 12 neuen Typen.

Vorteile in Fließband-Applikationen

Für Fließband-Applikationen sind schaltende Reflexschranken verfügbar, die der Anwender auf ein Referenzobjekt mit festem Abstand einlernen kann und zuverlässig alle Objekte zwischen Sensor und Referenzpunkt erkennen. Die tansluzente Endkappe bietet zudem den Vorteil, dass der Schaltabstand des Sensors aus nahezu jedem Blickwinkel deutlich zu erkennen ist. Die RU50-Eco eignen sich besonders gut für die Intralogistik, da die Antriebsrollen der Förderbänder mithilfe des Eco gezielt angesteuert werden können. Es wird also immer nur die Rolle betrieben, die gerade benötigt wird. Auf diese Weise muss nicht zu jeder Zeit die gesamte Anlage laufen, wodurch Energie gespart und der Verschleiß der Rollen minimiert wird.

Bildergalerie

  • Im erweiterten Portfolio von Turck finden Kunden jetzt Ultraschallsensoren für fast jeden Anwendungsfall.

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  • Die Miniatur-Sensoren in M8- und M12-Gehäuse sind aus einem Stück gefertigt und punkten mit kurzen Blindzonen.

    Bild: Turck

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