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O+P Fluidtechnik 11-12/2017

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MESSTECHNIK PRESSEN

MESSTECHNIK PRESSEN STATT KLEBEN Autor: Fabian Ehing, Vertrieb Sensoren, Gefran Deutschland GmbH, Seligenstadt PRODUKTE UND ANWENDUNGEN Wiederverwendbare Aufpresssensoren zur punktuellen oder dauerhaften Dehnungsmessung sind herkömmlichen Dehnmessstreifen weit überlegen. Sie messen die Oberflächendehnung in Sekundenschnelle, eignen sich für die unterschiedlichsten Anwendungen und amortisieren sich bereits nach nur fünf Einsätzen. Bei industriellen Pressen und Stanzen sowie Spritzgieß- und Druckgussmaschinen wirken hohe Kräfte auf die Maschinenteile beispielsweise Holme oder C-Rahmen. Um zu erfassen, wie stark die Anlagen beansprucht werden und Schäden durch Überlastung bzw. eine Werkstoffermüdung zu verhindern, ist eine turnusmäßige oder sogar kontinuierliche Überwachung dieser Kräfte erforderlich. Zu diesem Zweck kommen Kraft-, Druck- und Drehmomentaufnehmer zum Einsatz. Sie basieren auf der Erfassung selbst geringster dehnender und stauchender Verformungen durch Dehnmessstreifen (DMS), die auf diese Formabweichungen mit einer Änderung ihres elektrischen Widerstands reagieren. Diese Änderung kann über einen Verstärker in ein Ausgangssignal von 0 bis 10 V oder 4 bis 20 mA umgewandelt und in die Steuerung eingebunden werden. Typischerweise werden klassische DMS in einem komplexen Prozess auf die zu überprüfenden Bauteile aufgebraucht. So müssen die Flächen zunächst aufwendig gereinigt und angeschliffen werden, bevor der DMS mit einem Spezialklebstoff aufgeklebt und anschließend verdrahtet wird. Danach ist dann in der Regel noch das Aufbringen einer schützenden Paste oder Folie erforderlich sowie – nicht zu vergessen – das Kalibrieren des Verstärkers. Unterläuft dem Anwender bei dieser zeitaufwändigen Prozedur ein Fehler, sind Zeit und Material verloren. Alle Arbeitsschritte müssen wiederholt werden. Die Handhabung eines klassischen Klebe-DMS erfordert daher nicht nur viel Zeit, sondern auch sehr viel Erfahrung. Ein weiterer Nachteil eines klassischen DMS: er ist nur einmal verwendbar. Jede Messung erfordert daher einen neuen DMS. EINFACHE UND SCHNELLE MONTAGE Doch es gibt eine Alternative zum Klebe-DMS: Aufpresssensoren. Genau wie DMS messen sie die Oberflächendehnung direkt an der Montageposition. Sie werden nicht aufgeklebt, sondern wahlweise aufgeschraubt (für die kontinuierliche Überwachung) oder für die kurzzeitige Messung von Magneten so kräftig auf die Oberfläche POINTIERT WIEDERVERWENDBAR UND HERKÖMM­ LICHEN DMS WEIT ÜBERLEGEN ZUR PUNKTUELLEN ODER DAUERHAFTEN DEHNUNGSMESSUNG AMORTISIEREN SICH BEREITS NACH NUR FÜNF EINSÄTZEN 40 O+P Fluidtechnik 11-12/2017

01 01 Der Aufpresssensor GE1029 zur permanenten Dehnungsmessung an Holmen und Säulen wird paarweise montiert 02 Der Aufpresssensor GE1029 wird paarweise montiert, wobei sich beide Module zur Biegungskompensation genau gegenüberliegen müssen 02 gepresst, dass Reibschluss entsteht. Dabei muss die betroffene Metalloberfläche vor der Anwendung weder gereinigt noch geschliffen werden. Auch ein gesonderter Schutz durch Pasten oder Folien entfällt, da der DMS nicht nur lose in ein Elastomerkissen eingebettet, sondern auch durch das Sensorgehäuse geschützt ist. Der Reibschluss zwischen eingebettetem DMS und Bauteiloberfläche ersetzt bei Aufpresssensoren den üblicherweise verwendeten Klebstoff. Die Anpresskraft wird dabei durch Edelstahlbänder, Magnete oder Ringspanner erzeugt. Ansonsten verhält sich der aufgepresste DMS genauso, wie ein aufgeklebter Dehnmessstreifen. Er misst die Belastung in Sekundenschnelle und erreicht dabei Genauigkeiten < 0,5 %. Doch anders als herkömmliche DMS können die kleinen, kompakten Aufpresssensoren im Dauereinsatz am Gerät verbleiben, da sie die Maschinenstruktur nicht zusätzlich belasten. Magnet- Dehnungssensoren für die Kurzeitmessungen können ohne Einbußen mehrfach verwendet werden. Zudem fällt die Sensormontage auch weniger erfahrenen Anwendern leicht. Denn wurde der DMS-Sensor nicht korrekt angebracht, kann er einfach abgenommen und neu montiert werden – ohne negative Auswirkungen auf den DMS. Darüber hinaus verfügen beispielsweise die patentierten Aufpresssensoren der Sensormate AG über einen Standard-k-Faktor von 2,0. Eine Kalibrierung des Verstärkers wie bei geklebten DMS ist daher hinfällig. Die Sensoren benötigen lediglich einen zyklischen Reset, der im Bereich von wenigen Millisekunden liegt. VERSCHIEDENE BEFESTIGUNGSMÖGLICHKEITEN All diese Eigenschaften der Aufpresssensoren erleichtern und beschleunigen die Dehnungsmessung maßgeblich. So liegt der zeitliche Aufwand für den Einsatz eines Aufpress-DMS mit maximal fünf Minuten weit unter dem für einen geklebten DMS, für dessen Anwendung in der Regel 45 bis 100 Minuten benötigt werden. Die Befestigung der Aufpresssensoren für die kontinuierliche Messung richtet sich nach dem jeweiligen Bauteil, der Messaufgabe und dem Sensortyp. Auf ebenen Oberflächen werden die Sensoren verschraubt, auf gebogenen Oberflächen wie Wellen mit Bändern fixiert oder bei der Anbringung in Bohrungen über einen Exzenter verspannt. Magnet-Dehnungssensoren für die kurzzeitige Messung werden einfach an der fraglichen Bauteilstelle aufgesetzt. MAGNETSENSOREN FÜR KURZZEITIGES MESSEN Magnetsensoren werden häufig im Bereich des Kunststoff-Spritzgießens für die Messung der Oberflächendehnung genutzt. Während des Formteil-Bildungsprozesses im Kunststoff-Spritzguss sorgt die Schließkraft für die sichere Zuhaltung des Werkzeugs. Sie sollte möglichst gleichmäßig über die Holme verteilt sein und anwendungsgerecht erfolgen. Eine entscheidende Rolle spielt dabei die Parallelität der Aufspannplatten und der Werkzeughälften. Bei Abweichungen kann es in den einzelnen Holmen zu unterschiedlichen So geht Schlauchmanagement mit My.HANSA-FLEX My.HANSA-FLEX ist die umfassende Dienstleistung für die vorbeugende Instandhaltung Ihrer Hydraulik-Schlauchleitungen. Mit dem Portal wird unsere alphanumerische Codierung zum perfekten Werkzeug, um sämtliche Schlauchleitungen übersichtlich zu managen. 24/7, immer und überall, auf einen Klick verfügbar. HANSA-FLEX AG Zum Panrepel 44 • 28307 Bremen Tel.: 0421 489070 • info@hansa-flex.com www.hansa-flex.com

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