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O+P Fluidtechnik 4/2018

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O+P Fluidtechnik 4/2018

MESSTECHNIK AUF DIE

MESSTECHNIK AUF DIE MISCHUNG KOMMT ES AN Bei der Herstellung von Zweikomponentenkunststoffen sorgen frontbündige Drucksensoren und magnetostriktive Wegaufnehmer für ein korrektes Mischverhältnis der Komponenten und eine möglichst vollständige Entleerung der Gebinde. bzw. Harzkomponenten wünschenswert. Gelingt dies, ist für den Wechsel beider Fässer nur ein Maschinenstopp erforderlich. Zudem spart eine möglichst vollständige Entleerung der Fässer Material und Kosten für die Entsorgung. Die Entleerung der Gebinde wird in den meisten Fällen über große und lange Pneumatikzylinder realisiert. Dabei gibt eine kontinuierliche Messung der Hubposition Auskunft über den aktuellen Füllstand. Drucksensoren messen gleichzeitig permanent den Druck im oder vor dem Messkopf und sorgen so indirekt für einen Gleichlauf bei der Entleerung beider Fässer. PRODUKTE UND ANWENDUNGEN Zweikomponentenkunststoffe wie Gießharze oder Flüssigsilikone spielen eine wichtige Rolle bei dem Schutz moderner Elektronik. So bewahren Mäntel aus weichem Flüssigsilikon z.B. in der Automobilindustrie Zündkerzenstecker, Schalterabdeckungen oder Regensensoren vor dem Eintreten von Feuchtigkeit und damit vor Kurzschlüssen. Zu einem Feststoff aushärtende Gießharze werden dagegen vor allem als Vergussmasse für elektronische Baugruppen oder offene Kontaktstellen bei Kabeln und Leitungen genutzt. Gleich bei beiden Kunststoffen ist die Herstellung aus zwei Komponenten, die in einem bestimmten Verhältnis zu einer flüssigen Masse vermischt werden. Beim Gießharz erstarren Harz und Härter durch eine irreversible, chemische Vernetzungsreaktion zu einem Feststoff. Bei Flüssigsilikon werden die beiden additionsvernetzenden Komponenten mithilfe einer Dosieranlage unter Druck einem Mischblock zugeführt. Die fertige Mischung wird anschließend über eine gekühlte Schnecke in das Werkzeug transportiert und vulkanisiert dort bei hohen Temperaturen in Sekunden aus. Die Einzelkomponenten werden dabei üblicherweise in 20 oder 200 Literfässern in den Dosieranlagen platziert und an elektrisch betriebene Dosierpumpen angeschlossen. Im Hinblick auf Kosten- und Energieeffizienz ist bei dem Vorgang der Dosierung eine simultane, möglichst 100-prozentige Entleerung der Fässer mit den Silikon- Autor: Kai Weigand, Produktmanger Sensoren, Gefran Deutschland GmbH BERÜHRUNGSLOSE POSITIONSMESSUNG AN PNEUMATIKZYLINDERN Für die kontinuierliche berührungslose Positionserfassung insbesondere langer Pneumatikzylinder bietet sich ein Wegsensor wie der magnetostriktive Wegaufnehmer ONPP aus dem Hause Gefran an. Er wurde nach ISO15552 für Zylinderdurchmesser von 16 bis 80 mm sowie Zylinderlängen von 50 bis 1 000 mm entwickelt und basiert auf der patentierten ONDA-Technologie. Sie erlaubt eine Reduktion des modularen Aufbaus und der Größe des Sensors auf ein absolutes Minimum. Demzufolge ist das Sensorgehäuse aus eloxiertem Aluminium mit seinem ausgesprochen dünnen Profil keine 10 mm hoch. Die Befestigung erfolgt direkt auf dem Zylinder über M4-Schrauben und Nutensteine. ONPP-Wegsensoren für Pneumatikzylinder nutzen zur Positionsmessung den im Kolbenboden des Zylinders verbauten Magneten. Da das Messelement keinen direkten Kontakt zum Kolben hat, sind Verschleißerscheinungen ausgeschlossen. Dies sorgt für eine lange Einsatzzeit auch unter erschwerten Betriebsbedingungen. Der Positionssensor mit Analogausgang ist für Messwege bis 1 000 mm verfügbar. Er erreicht Linearitätsabweichungen von ± 0,2 Prozent und Wiederholgenauigkeiten von < 0,05 mm. Die Ausgangssignale betragen 0,5 bis 9,5 V (N) bzw. 4,8 bis 19,2mA (E). Alternativ ließe sich der Füllstand des Fasses auch über die Positionserfassung des Pneumatikzylinders mithilfe eines ultraschallbasierten magnetostriktiven Linearwegaufnehmers vom Typ ONP1 bestimmen. Er bietet sich dann an, wenn der Zylinder entweder nicht über T-Nuten zur Montage des ONPP verfügt oder wenn ein 32 O+P Fluidtechnik 4/2018

MESSTECHNIK 01 Der magnetostriktive Wegaufnehmer ONPP wurde speziell nach ISO15552 für Zylinderdurchmesser von 16 bis 80 mm sowie Zylinderlängen von 50 bis 1000 mm entwickelt 02 Der Druckmessumformer TPFAS eignet sich zur Druckmessung in Misch- und Dosieranlagen für zähe, hochviskose Flüssigkeiten wie Silikon, Öl oder Klebstoff Sonderzylinder zum Einsatz kommt, in dem kein Positionsmagnet verbaut wurde. Der ONP1 kann abseits des Zylinders montiert werden. Die Verbindung zwischen Sensor und Zylinder erfolgt dann wahlweise über einen Positionsgeber, der auf der bewegten Konstruktion angebracht wird oder über eine Verbindungsstange zwischen Zylinderschubstange und Sensor. DER DRUCK AM MESSKOPF BESTIMMT DAS DOSIERVERHÄLTNIS 01 02 Neben der Position des Pneumatikzylinders spielt auch der Druck am Mischkopf der Zwei-Komponenten-Dosieranlagen eine entscheidende Rolle für die Regelung des perfekten Gleichlaufs beider Kunststoffbestandteile. Durch einen Druckabfall melden die Sensoren zudem, dass entweder das jeweilige Fass leer ist oder sich irgendwo eine Verstopfung ergeben hat. Fehlt eine Komponente und die Maschine läuft einfach weiter, kann das Flüssigsilikon bzw. der Gießharz nicht aushärten. Die Drucksensoren ermöglichen ein rechtzeitiges Eingreifen des Anwenders und verhindern somit Fehlproduktionen. Für die Druckmessung direkt am Austragskopf und auch hinter dem Auslauf – hier wird der Druck, mit dem das fertige Silikonoder Harzgemisch in die Weiterverarbeitung geht, gemessen – empfehlen sich robuste Druckmessumformer mit frontbündigen Messmembranen aus Edelstahl. Sie werden im rechten Winkel zum Strömungsverlauf bündig zum Medium angebracht. Der große Vorteil der Sensoren: die zähen, hochviskosen Flüssigsilikon- bzw. Gießharzkomponenten können die Membran nicht zusetzen. Ein solcher Druckmessumformer ist der kompakte TPFAS von Gefran. Er besitzt eine Edelstahlmembran (Edelstahl 17-4 PH) und nutzt das Dehnungsmessverfahren (DMS auf Stahl). Die besonders dicke Membran und die Schutzart IP65/67 ermöglichen den Einsatz im rauen Industrieumfeld mit Messbereichen von 0...25 bis 0...600 bar. Durch moderne Elektronik können verschiedene Ausgangssignale in Strom und Spannung realisiert werden. Der digitale Abgleich von Nullpunkt und Spanne gestattet darüber hinaus die automatische Anpassung des Nullpunkts im Anschluss an die In stallation. Hierzu reicht das kurze Berühren des Sensors mit dem beiliegenden Magnetstift bzw. die Überbrückung zweier Kontaktstifte des Steckverbinders. Der Druckaufnehmer ist mit einem Durchmesser der Messspitze von 10,9 mm und G ¼-Anschluss gewinde sowie einem Messspitzendurchmesser von 8,6 mm und M 10x1-Gewinde verfügbar. Wenn der Druckanschluss besonders klein sein muss, z.B. wenn der Messkanal einen sehr geringen Durchmesser besitzt, empfiehlt sich der TPFAS für Anwendungen mit eingeschränktem Bauraum. Ansonsten bietet sich der etwas größere TPFADA an. Der robuste Sensor funktioniert nach dem gleichen Messprinzip wie der TPFAS und erlaubt die Verwendung auch unter ungünstigsten industriellen Bedingungen. GLEICHLAUF UND VOLLSTÄNDIGE ENTLEERUNG Eine intelligente Kombination aus geeigneten Wegsensoren für die Füllstandmessung und Drucksensoren für die Regelgüte sorgt bei der Herstellung von Zweikomponentenkunststoffen nicht nur für einen Gleichlauf bei der Entleerung der Gebinde. Die Auswahl der passenden Sensoren trägt auch maßgeblich zur vollständigen Entleerung der Gebinde und damit zu einer kosteneffizienten und umweltschonenden Produktion bei. Gefran bietet Herstellern von Zwei- Komponenten-Dosiertechnik die passende Sensorik im Paket an. www.gefran.com/de SCOTTY LIFT IT UP! MIT HYDRAULIK- STEUERBLÖCKEN VON B&B FLUID SYSTEME autorisierter SUN HYDRAULIK Vertriebspartner B&B Fluid Systeme GmbH | Zum Ludwigstal 26 | 45527 Hattingen T. +49 (0) 23 24 -96 34 0 | mail. info@bb-fluidsysteme.de www.bb-fluidsysteme.de

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