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O+P Fluidtechnik 11-12/2017

O+P Fluidtechnik 11-12/2017

MESSTECHNIK 03

MESSTECHNIK 03 Neigungssensor (IMU) HIT 1500 Hochdynamische, bewegungskompensierte, sichere Neigungsmessung PRODUKTE UND ANWENDUNGEN TITEL Tabelle sind, beispielsweise bei schwingungsgedämpften Auslegern. Neue elektronische Bauteile, wie MEMS-Chips (Micro Electro Mechanical System), die auch in Smartphones und PKW eingesetzt werden, haben die Neigungssensoren auch im Hinblick auf Preis und Baugröße revolutioniert. Auf der Basis einer Sensorfusion, beispielsweise von Beschleunigungs- und Drehratensensoren, sind sogenannte IMU (Inertial Measuring Unit) entstanden, die neben bewegungskompensierten Winkelsignalen auch Signale zum bewegungsdynamischen Zustand liefern. Im Vergleich zu bisherigen gedämpften Systemen, wie etwa Winkelsensoren mit Pendel oder kapazitiv-flüssigkeitsgefüllte Sensoren, bieten MEMS-basierte Neigungssensoren deutlich bessere dynamische Eigenschaften (Bild 03). DER JEWEILIGE ANWENDUNGSFALL ENTSCHEIDET Bei der Auswahl eines geeigneten Sensors zur Positions- bzw. Bewegungserkennung sind der jeweilige Anwendungsfall und die damit verbundenen Anforderungen beispielsweise an die Messgenauigkeit oder die Messdynamik entscheidend. Die sich bei einem Vergleich der technischen und kommerziellen Eigenschaften zwischen einem zylinderintegrierten Linearwegsensor, einem Winkelsensor und einem Neigungssensor ergebenden Vorzüge bilden die Grundlage für die richtige Wahl. Für den Fall, dass eine erhöhte funktionale Sicherheit gefordert wird, gibt es Ausführungen in einer Cat2- oder Cat3-Architektur. Die Tabelle zeigt einen qualitativen Vergleich exemplarischer Leistungsmerkmale. Bezüglich der mechanischen Robustheit des Sensors, beispielsweise gegen Steinschläge, punktet ein zylinderintegrierter Wegsensor wegen der idealen „Verpackung“. Betreffend der Genauigkeit bieten Linearwegsensoren und Winkelsensoren die besten Werte. Dynamik: bis 50 Hz Auflösung: 0,01° Qualitativer Vergleich exemplarischer Leistungsmerkmale MEMS Beschleunigungsmessung in 3 Achsen MEMS Drehratenmessung in 3 Achsen Bewegungskompensierte Neigung in 3 Achsen Beschleunigungs- und Drehratenwerte in 3 Achsen SIL2 / PL d in Kategorie 3 Leistungsmerkmale Weg Winkel Neigung zylinderintegriert magnetisch klassisch bedämpft IMU(MEMS) Mechanische Robustheit Sensor und Anbindung ++ - (0) + + Genauigkeit der Positionsbestimmung +/++ +/++ -- 0/+ Einfluss Kinematik, Spiel, ... - -(0) ++ ++ Einfluss Durchbiegung, Schwingung,... -- -- + ++ Dynamik + ++ -- 0/+ Aufwand mechanische Anbindung und Integration - - ++ ++ Nachrüstbarkeit und Optionspakete -- -(0) ++ ++ Die höchste Messgenauigkeit bei rotatorischen Bewegungen liefern Winkelsensoren. Sollen aus der Applikation kommende Effekte, wie kinematische Einflüsse, Durchbiegungen oder ein mechanisches Spiel berücksichtigt werden bzw. außen vor bleiben, sind Neigungssensoren die erste Wahl (richtiger Montageort vorausgesetzt). Auch im Falle einer Nachrüstbarkeit oder im Ersatzteilfall (Plugand-Play) liegen die Vorteile bei den Neigungssensoren. Die Frage nach den Kosten gestaltet sich vielschichtiger. Oft lassen sich Konstrukteure nur vom Preis des Sensors leiten. Im Entscheidungsprozess sind allerdings die Gesamtkosten zu betrachten, welche die Sensoranbindung bzw. -integration beinhalten. Der auf den ersten Blick scheinbare Preisvorteil, den Weg- oder Winkelsensoren im Vergleich zu Neigungssensoren bieten, kann beispielsweise in der Gesamtbetrachtung durch den individuell notwendigen mechanischen und konstruktiven Zusatzaufwand leicht verloren gehen. ES GIBT KEINE UNIVERSALLÖSUNG Zusammenfassend kann festgehalten werden, dass für die immer anspruchsvolleren Forderungen an die Maschinen, und damit an die Maschinenfunktionen, moderne und leistungsfähige Sensoren zur Erfassung der Position bzw. von Bewegungen zur Verfügung stehen. Favorisiert werden derzeit zylinderintegrierte Wegsensoren, Winkelsensoren und Neigungssensoren. Für die vielfältigen Maschinenfunktionen und Umgebungsbedingungen gibt es keine Universallösung, weshalb individuell zu prüfen ist, welcher Sensor die technischen und kostenseitigen Forderungen bestmöglich erfüllt. Fotos: HYDAC www.hydac.com 36 O+P Fluidtechnik 11-12/2017

FLÜGELZELLENPUMPE OPTIMIERT WIRKUNGSGRAD Die modulare Pumpenserie VSQ von Eaton bietet eine Mindestdrehzahl von 0 bis 50 und eine Höchstdrehzahl bis 3 000 min -1 . Die Flügelzellenpumpen eignen sich für hochdynamische Anwendungen, z. B. Spritzguss-, Metallbearbeitungs- und Druckgussverfahren oder Abkantpressen. Da niedrige Drehzahlen mit ihr möglich sind, wird der Wirkungsgrad gesteigert und bis zu 70 % der benötigten Energie gespart. Die Serie ermöglicht zudem einen Zwei-Quadranten-Betrieb: Pumpe und Motor. Durch den hohen Drehzahlbereich und Betriebsdrücke bis 290 bar wird eine geringere Pumpengröße benötigt. Zusammen mit Flansch und Elektromotor bildet die Pumpe eine kompakte Einheit. www.eaton.com EFFIZIENTES MODELL DER KABELEINFÜHRUNG www.icotek.com Eine neue Stufe der effizienten Kabeleinführung stellt icotek vor. Die komplett überarbeitete Kabeleinführungsleiste der werkzeuglosen Kel-Quick-Baureihe ist ein kompaktes System zur schnellen und problemlosen Einführung sowie Abdichtung vorkonfektionierter Leitungen sowie Schläuchen und Pneumatikleitungen. Verwendung finden die bisher gängigen und im Markt eingesetzten geschlitzten Tüllen des Herstellers der Serie QT. Neu ist unter anderem der Abschlussdeckel kopfseitig, der auf den bestückten Rahmen aufgerastet wird. Diese Baureihe setzt auf Ausbrüche für 24-/16-/10-polige schwere Steckverbinder sowie Ausbrüche der Größe 36x46 mm auf. Die werkzeuglose leichte Montage erfolgt entweder durch Anschrauben oder durch Einrasten in den Kel-Snap Rahmen. EIN ANTRIEB FÜR ALLE ABSPERRKLAPPEN Antriebe, die auf jede Absperrklappe in Anlagen montierbar sind, bietet SL Armaturen an. Mit ihnen kann verhindert werden, dass nicht die gesamte Einheit ausgetauscht werden muss, wenn Antriebe von Klappen älterer Bauart ausfallen und kein Ersatz mehr erhältlich ist. Einsatzgebiete finden sich überall, wo Pneumatikantriebe eingesetzt werden und Absperrklappen installiert sind, z. B. in Zucker- oder Papierfabriken, Brauereien oder Stahlwerken. Der Antrieb hat einen variablen Lochkreis und eine anpassungsfähige Aufnahme. Das gilt auch für Modelle, die nicht der ISO-Norm entsprechen. Benötigt werden die Angabe des Fabrikats und die Nennweite. www.sl-armaturen.com

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