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<H1>www.aud24.net : G. Kübler: "Multiturn-Drehgeber für den rauen Industrieeinsatz"</H1>
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Redaktion
> <B><FONT color="#CC3300">Fachbeiträge</FONT></B></TD>
<TD ALIGN=right VALIGN=bottom CLASS=detailDatum>09.07.2001</TD>
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<TD VALIGN=top CLASS=detailFirma ID=topSpace>Fritz Kübler GmbH:</TD>
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<TD VALIGN=top CLASS=detailTitel>G. Kübler: "Multiturn-Drehgeber für den rauen Industrieeinsatz"</TD>
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<TD VALIGN=top CLASS=detailSubtitel>Innovative Technik setzt (Dreh-)Maßstäbe: Kompakt, dynamisch und sicher</TD>
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<TD VALIGN=top CLASS=detailContent>Die am Markt verfügbaren Multiturn-Drehgeber scheinen sich auf den ersten Blick wenig zu unterscheiden. Dennoch gibt es wichtige Unterscheidungsmerkmale auf die man bei der Auswahl achten sollte. Die richtigen Modelle erleichtern Montage und Inbetriebnahme oder sparen wertvollen Einbauplatz. Spätestens beim harten Dauereinsatz trennt sich die Spreu vom Weizen.<BR><BR>Überall, wo Maschinenelemente bewegt oder Längen und Geschwindigkeiten gemessen werden, findet man Drehgeber im Einsatz. Diese universellen Sensoren liefern prozessrelevante Informationen wie Drehwinkel, Positionsdaten, Wege, Längen und Geschwindigkeiten an Antriebssteuerungen und Regelkreisen. Möglich werden viele Positionieranwendungen erst durch den Einsatz von Multiturn-Absolutwertgebern, den leistungsfähigsten Drehgebertypen. Sie machen Positionieraufgaben schneller, sicherer und einfacher, weil das Positionssignal auch nach einem Stromausfall als absoluter Wert immer ansteht. Referenzfahrten entfallen, Stillstandszeiten werden reduziert. Darüber hinaus werden bei Maschinen, die mit absoluten Multiturns ausgerüstet sind, Referenznocken und - bei entsprechender Konstruktion - auch zusätzliche Sicherheitseinrichtungen, wie z.B. Endschalter, überflüssig. In Verbindung mit einem programmierbaren Getriebefaktor, der die Auflösung bestimmt, lassen sich die Geräte so nahezu an jede Aufgabenstellung anpassen. Folgerichtig zeigt der Markt der Multiturn-Drehgeber deutlich nach oben. <BR><BR>Probleme aus Anwendersicht gelöst <BR><BR>Die Fritz Kübler GmbH hat in ihren Multiturn-Drehgebermodellen, mehrere aus Anwendersicht bisher ungelöste Anforderungen elegant und wirtschaftlich gelöst. Sie zielen darauf ab, unter harten Industriebedingungen einen wirtschaftlichen und langlebigen Einsatz zu ermöglichen. Dazu gehört z.B. der Wunsch nach Kompaktheit, nach höherer Ausfallsicherheit oder nach kürzeren Bauformen. <BR><BR>Sicherheit durch Integrativtechnologie<BR><BR>Hochwertige und robuste Ausführungen liefern auch bei hochdynamischem Dauerbetrieb nach Jahren noch zuverlässige und präzise Signale. Ein neue hochintegrierte und berührungslos arbeitende Aufbautechnik macht dies möglich. Sie ist entscheidend daran beteiligt, wenn Verschleißerscheinungen eliminiert werden sollen und erlaubt eine Vielfalt platzsparender mechanischer Ausführungen.<BR>Zu einer kompakten und im Marktvergleich höheren Ausfallsicherheit in extremen Umgebungsbedingungen trägt in aller erster Linie die von Kübler entwickelte ‚Integrativtechnologie‘ bei. Dieses grundsätzlich bei allen absoluten Gebern des Unternehmens eingeführte Aufbauprinzip optimiert das Innenleben. Alle im Geber vorhandenen Bauteile sind auf nur noch einer Leiterplatte integriert. Die sonst bei Multiturn-Gebern übliche Bauweise im Sandwichprinzip, also mehrere übereinandergeschraubt Leiterplatten, wird hinfällig. Bruch von Leiterplatten-Leiterplatten-Verbindern gehören der Vergangenheit an. Neben Multi-Layer-Technik kommen zwei hochintegrierten Bausteinen, die für alle wesentlichen elektrischen Funktionen verantwortlich sind und ein Opto-ASIC zum Einsatz, das alle diskreten Komponenten wie Lichtschranken, Verstärker, Abgleichpotentiometer, ersetzt. Diesem zentralen Baustein steht ein Schnittstellen-ASIC zur Seite. Es übernimmt sämtliche Protokollaufgaben. Der konsequente Aufbau in CMOS-Technik garantiert eine geringe Stromaufnahme. Insgesamt ermöglicht die Integrativtechnologie dem Anwender einen sicheren Betrieb unter rauen mechanischen Bedingungen und in EMV-belasteter Umgebung. Man denke z.B. an den zunehmenden Einsatz von Frequenzumrichtern in der modernen Antriebstechnik. Der kompakte Aufbau erlaubt Schock- und Vibrationsbelastungen bis zu 250 g also ca. 3 bis 5 mal soviel wie bei einem marktüblichen Gerät. <BR><BR>Berührungslos arbeitender Multiturnteil<BR><BR>Während viele Multiturn-Drehgeber die Zahl der Umdrehungen über eine rein mechanische Zahnrädervorrichtung erfassen, integriert Kübler mehrere mechanische Komponenten in einem berührungslos arbeitendem Multiturn-Prinzip. Dies hat mehrere Vorteile: Zunächst bedeuten weniger mechanische Komponenten grundsätzlich eine Verringerung des Verschleißes und der Anfälligkeit, was letztlich der Ausfallsicherheit und Lebensdauer zugute kommt. Weiterhin wird das dynamische Verhalten verbessert: Das ermöglicht in der Praxis höhere Dauerdrehzahlen bis 6000 U/min sowie hohe Beschleunigungs- und Verzögerungswerte bei steten Start- und Bremsvorgängen. Wegen dieser Eigenschaften eigenen sich die Geber der Baureihe ‚9080/9081‘ für schnelle Anwendungen in Verbindung mit hochdynamischen Servoantrieben besonders. Zusätzliche Betriebssicherheit gibt ein interner Alarmausgang. Dieses Diagnoseinstrument überwacht stetig die internen Funktionen des Gebers und bietet so einen sinnvollen Zusatznutzen. <BR><BR>Flache Bauweise<BR><BR>Dank der neuen Technologien reduzierte Kübler die marktübliche Bautiefen von 90 bis 120 mm auf Werte zwischen 40 und 60 mm. Den Anwendern gestatten die geringen Abmessungen (50 mm Bautiefe bei SSI- bzw. 60 mm bei CANopen- und ‚Profibus DP‘-Version, Außendurchmesser von 90 mm) auch bei engen Platzverhältnissen einen unproblematischen Einbau.<BR><BR>Kostengünstig und platzsparend: Hohlwellenmontage <BR><BR>Die Multiturn-Drehgeber unterscheiden sich in zahlreichen weiteren technischen Details von vergleichbaren Geräten. Bislang waren Multiturn-Drehgeber zumeist mit einer Welle ausgestattet, Geräte für durchgehende Hohlwellen-Montage, bei Inkrementalgebern heute weit verbreitet, waren kaum am Markt erhältlich. Dies liegt daran, dass die durchgehende Hohlwellentechnologie nur dank eines berührungslos arbeitenden Getriebes realisierbar wird. <BR>Im Sinne der Zielsetzung von Kübler, alle Geber sowohl mit einer Welle als auch mit einer Hohlwelle auszustatten, bietet das Unternehmen letztere Bauform nun auch für die Multiturns angeboten werden. Die Drehgeber sind nicht mit einer Welle, sondern mit einer ‚Bohrung‘ ausgestattet. Während der Montage lassen sie sich einfach auf das Wellenende des Antriebs schieben und durch eine Klemmeinrichtung fixieren. Ein Zylinderstift sorgt dafür, dass das Gerät am Verdrehen gehindert wird. Der Vorgang der Direktmontage erlaubt höhere axiale und radiale Toleranzen der Motorwellen. Der Drehgeber kann ohne Belastung der eigenen Welle-Lagereinheit axialen und radialen Bewegungen bzw. Schwingungen der Antriebswelle folgen. Die häufigste Ausfallursache von Drehgebern, überlastete Lager, wird mit der Hohlwellentechnik reduziert. Die Montage der Hohlwellengeber geht ungleich zügiger vonstatten als die Installation eines herkömmlichen Sensors mit Welle. Dort benötigt man z.B. eine spezielle Kupplung, um den Drehgeber gegen Wellenüberlastung durch mechanische Toleranzen und Temperatureinflüsse zu schützen. Die Kosten für solche zusätzlichen Komponenten sowie der damit verbundene Montageaufwand erübrigt sich bei Hohlwellengebern, was sich in rund 30 % niedrigeren Gesamtkosten ausdrückt. <BR><BR>Für Antriebswellen bis 28 mm Durchmesser <BR><BR>Selbst auf große Antriebswellen können die Geber aufgeschoben werden, weil der Durchmesser der Hohlwelle von 10 bis 28 mm reicht. Das Wellenende kann so weiterhin, z.B. für ein Lüfterrad, benützt werden. Die Hohlwellenmontage ist unter beengten Platzverhältnissen die sinnvollste Bauweise, wenn es gilt, in axialer Richtung möglichst kompakt zu konstruieren. Das Resultat ist eine um bis zu 60 % verringerte Einbautiefe.<BR><BR>Parametrierung per PC<BR><BR>Zur Inbetriebnahme und Wartung seiner SSI-Varianten stellt der Hersteller ein entsprechendes Tool zur Verfügung. Das neu entwickelte Windows-Programm ‚Ezturn‘ erlaubt vom PC aus eine komfortable Parametrierung von Geräten der Baureihen ‚9080‘. <BR><BR>Breites Anwendungsfeld<BR><BR>Für Multiturn-Drehgeber mit diesen Merkmalen gibt es zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten, z.B. bei Hochregallagern, zur Schachtpositionierung bei Aufzügen, in Be- und Entladesystemen in Güterbahnhöfen, Häfen, Fabrikanlagen und vielem mehr. Überall dort ist eine absolutmessende Positionierung inzwischen unverzichtbar. Sie spart zeitraubende Referenzfahrten, da das System sofort beim Einschalten die genaue Position ermittelt. Anwendungen im Außenbereich profitieren von dem kompakten und robusten Aufbau der Sensoren, sodass auch unter Erschütterungen, Nässe und Schmutz ein zuverlässiger Betrieb gewährleistet ist. Dank diesen Vorteilen sind die Geräte auch z.B. bei Straßenbaumaschinen im Einsatz. <BR></TD>
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<P><I>Diese Seite wurde am 22.09.2006, 13:55 Uhr aktualisiert</I></P>
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