Die Mobilhydraulik stellt hohe Anforderungen an die Robustheit von Sensoren. (Bild: AdobeStock_Image‘in)
Große Messlängen und ein möglichst kompaktes Gehäuse: Dieses Ideal gilt für Positionssensoren nicht nur in der Intralogistik und in mobilen Maschinen, sondern auch für den stationären Maschinenbau. Daher legte Siko bei den neuen Seilzuggebern SG61 und SG121 Wert auf kompakte Abmessungen: Die neuen Komponenten haben eine Einbautiefe von 70 Millimeter mal 85 Millimeter mal 105 Millimeter.
Abstriche in Punkto Robustheit sollten Anwender jedoch nicht machen müssen. Daher kombinierte der Hersteller das Aluminiumgehäuse mit schlagfestem Kunststoff. Es soll so auch unter widrigen Einsatzbedingungen widerstehen: Temperaturen von -40 bis 80 Grad Celsius, hohe Schock- und Vibrationsbelastung sowie Schmutz, Staub und Wasser können den Seilzuggebern laut Anbieter nichts anhaben. Die Messlängen betragen bis zu sechs Meter beim SG61 und bis zu zwölf Meter beim SG121.
Für Outdoor-Anwendungen im Tieftemperaturbereich ist optional auch eine Version mit integrierten Wasserablaufbohrungen verfügbar. Dies verhindert bei Minustemperaturen, dass eingedrungenes Wasser gefrieren kann und verlängert somit die Lebensdauer.
Zahlreiche Schnittstellen und Wire-Flex
Das 58-Millimeter-Flanschsystem lässt es bei beiden Seilzuggebern zu, zahlreiche Schnittstelle zu realisieren. Dazu gehören inkrementelle Schnittstellen wie HTL oder TTL, absolute Schnittstellen wie Analog, SSI, Canopen, SEA J1939, Canopen Safety, Feldbus oder Ethernet.
Flexibel sind die Seilwegsensoren nicht nur bei den Schnittstellen; auch der Seilauslass weist eine herstellertypische Besonderheit auf: Durch die sogenannte Wire-Flex-Technologie wird der Verschleiß am Seil reduziert, auch bei Schrägauszug. Eine konisch geformte Seildüse und die unterschiedlichen Seiltypen stellen sicher, dass mögliche Ablagerungen am Seil zuverlässig entfernt werden. So gleicht der Seilzuggeber selbstständig mechanische Toleranzen der Maschine oder des Fahrzeugs aus und schützt Funktion und Lebensdauer des Systems.
Die Seilzugwegaufnehmer bieten in Kombination mit dem neuen, redundanten Safety-Drehgeber WV58MR eine hohe Sicherheit und können im Gesamtsystem in Anwendungen bis Performance Level d (PLd) eingesetzt werden. Das sichere mechanische Design und eine speziell dafür entwickelte Software machen dies möglich. So wird nicht nur die Elektronik, sondern auch die Mechanik überwacht und gefährliche Zustände erkannt. Somit sind die Komponenten insbesondere für mobilen Maschinen geeignet.
fluid hakt nach
Drei Fragen an Mathias Roth, Siko
Kurz zusammengefasst: Was ist das Besondere an der SGH-Technologie?
Mit den Seilzuggebern der SGH-Serie verfügt Siko als bisher einziger Messtechnikspezialist über eine weltweit exklusive Technologie zur Positionsmessung von Hydraulikzylindern, Teleskopzylindern oder Kolbenspeichern. SGH-Sensoren auf Seilzuggeberbasis lassen sich vollständig in Zylinder integrieren. […]
Und auch bei der Immunität gegen Schock- und Erschütterung ragt die SGH-Technologie heraus. In diesem Bereich gewährleistet sie absolute Bestwerte. Durch das seilbasierte Funktionsprinzip sind SGH-Sensoren darüber hinaus die weltweit einzigen integrierten Positionssensoren, die auch in Teleskopzylindern eingesetzt werden können.
Wie genau funktioniert diese Technologie?
Das Seil der Seilzugmechanik wird in den Kolbenkopf gehängt. Wenn der Zylinder ausfährt, wird das auf einer Seiltrommel aufgewickelte Seil ausgezogen. Dabei dreht sich die Trommel, es entsteht eine Rotation. Diese Drehbewegung wird von der Sensorelektronik erfasst und in einen linearen Positionswert umgerechnet. Dadurch ist eine exakte und absolute Positionserfassung des Zylinders zu jeder Zeit möglich. Elektronik, Mechanik und Sensorik sind dabei vollständig im Zylinder verbaut und deshalb optimal vor den äußeren Umwelteinflüssen geschützt. Das ist ein ganz deutlicher Vorteil zu zylinder-externen Sensoren, weil auf diese Weise das gesamte Sensorsystem nicht beschädigt, durch Umwelteinflüsse negativ beeinflusst oder sogar zerstört werden kann. Aus diesem Grund besitzt die SGH-Serie auch die Schutzklasse IP69K.
Wo werden die Positionssensoren der SGH-Serie eingesetzt?
Anwendungsbereiche sind generell überall dort zu finden, wo Bewegungsabläufen von Zylindern kontrolliert und optimiert werden sollen. Ein besonderes Augenmerk liegt aber natürlich auf Nutzfahrzeugen. Dort werden die Seilzugwegaufnehmer in Hydraulik- und Teleskopzylindern von Baumaschinen, Landmaschinen oder Forstmaschinen integriert. Ein weiterer Einsatzbereich sind Kolbenspeicher.
Drehgeber für mehr Sicherheit
Der WV58MR ist ebenfalls neu im Sortiment des Unternehmens. Er wurde für die Erfassung von Winkeln, Wegen und Geschwindigkeiten in Nutzfahrzeugen konzipiert und verbindet robustes Design, flexible mechanische Adaptierung und die passenden Schnittstellen mit den Sicherheitsanforderungen nach DIN EN ISO 13849.
Der Safety-Drehgeber kann wahlweise mit einer einseitig offenen Hohlwelle von zehn bis 15 Millimeter ausgestattet werden. Sein Außendurchmesser beträgt dabei 58 Millimeter. Flexibel ist der Drehgeber bei der Anschlussart. So stehen neben M12-Stecker (einfach oder mit Bus In/Bus Out) auch Varianten mit Kabelabgang oder anwendungsspezifischen Steckverbindern zur Verfügung. Trotz dieser Flexibilität zeichne sich der Drehgeber auch durch Robustheit aus, so der Hersteller. Unempfindlichkeit gegen Schock- und Vibrationsbelastungen, UV- Beständigkeit, das optionale salznebelbeständige Gehäuse sowie die Schutzart IP67 lassen den Einsatz unter rauen Bedingungen zu.
Bei den „inneren Werten“ basiert der Encoder auf der einmaligen Pure.Mobile-Technologieplattform. Diese Technologie wurde für Aufgaben der Positionserfassung in Nutzfahrzeugen konzipiert und entwickelt. „Anders als bei anderen am Markt erhältlichen Produkten, sind unsere Sensoren für mobile Maschinen auch ausschließlich für diese entwickelt. Aus unserer über 30 Jahre langen Erfahrung im Nutzfahrzeug Bereich wissen wir, auf was es ankommt und setzen mit dieser Plattform neue Standards“, sagt Mathias Roth, Branchenmanager Mobile Automation.
So erfüllt jeder Sensor mit dem Label Pure.Mobile die EMV-Anforderungen für Baumaschinen sowie Landmaschinen und Forstmaschinen, die Anforderungen nach E1 und basiert auf einer verschleißfreien, magnetischen Abtasttechnologie. Besonders ist hierbei das flexibel erweiterbare Baukastenprinzip. So kann der Drehgeber, über vom Anwender wählbare Optionskarten, mit weiteren Funktionen wie einem integrierten Neigungssensor, DIP-Schaltern zur Parametrierung oder digitalen Ein- und Ausgängen ausgestattet werden.
Der sichere Drehgeber kann wahlweiße als Singleturn- oder Multiturnvariante konfiguriert werden. Der Messbereich von 4096 Umdrehungen (zwölf Bit Multiturn) wird dabei pro Umdrehung mit 16384 Schritten (14 Bit) aufgelöst. Für die Erfassung des Multiturns setzt der Hersteller auf ein spezielles sicheres Getriebe. Dies liefere, im Gegensatz zu batteriegepufferten oder selbstversorgenden Multiturntechnologien, auch nach Jahren noch sicher Positionswerte, versichert das Unternehmen. Dabei wird ein Temperaturbereich von -40 bis 85 Grad Celsius abgedeckt.
Die beiden galvanisch getrennten Sensoreinheiten des Drehgebers erfassen die Position absolut autark. Die absolute Position und die Geschwindigkeit werden über die Schnittstelle permanent der Steuerung zur Verfügung gestellt. Hierbei entscheidet sich ein Anwender zwischen einer Canopen-Safety-, einer redundanten Canopen-Schnittstelle sowie einer redundanten SAE-J1939-Schnittstelle. Somit kann der Drehgeber in Applikationen bis Performance Level „d“ (PLd nach EN ISO 13849) eingesetzt werden.
Zu sehen sind auf der Bauma außerdem die vor kurzem auf den Markt gekommenen Seilzugsensoren SGH25 und SGH50 (siehe Kurzinterview). Damit erweiterte der Hersteller das Messspektrum der SGH-Serie, deren Messlängen jetzt insgesamt von null bis fünf Metern reichen. Möglich macht dies ein seilbasiertes Funktions- und Konstruktionskonzept, das Sensorik, Elektronik und Mechanik vollständig in den Zylinder integriert. Dieses Design eignet sich auch für größere Zylinderhübe, die in Hydraulikzylindern und Teleskopzylindern von Baumaschinen, Landmaschinen oder in Nutzfahrzeugen zu finden sind. Durch den Einbau eines Sensors vergrößert sich die Zylinderlänge nicht.
Die Sensoren werden auf der Bauma, vom 08. bis 14. April 2019, auf dem Siko-Stand A2-415 in Halle A2 der Öffentlichkeit präsentiert.
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