Drehgber

Für jede Applikation der passende Drehgeber

07.04.2010 | Autor / Redakteur: Ralph Werren / Reinhard Kluger

Hohlwellen-Multiturn-Absolutdrehgeber können B-seitig direkt auf die Motorwelle montiert werden
Hohlwellen-Multiturn-Absolutdrehgeber können B-seitig direkt auf die Motorwelle montiert werden

Ein entscheidender Wettbewerbsfaktor bei absoluten Drehgebern ist die sogenannte Multiturn-Abtastung. So wurden in den letzten Jahren viele innovative Konzepte entwickelt, welche die Lebensdauer und die Zuverlässigkeit solcher Systeme erhöhen und gleichzeitig kleinere Bauformen zulassen. Es hat sich gezeigt, dass es nicht ausreicht, nur auf ein System zu setzen. Baumer bietet die Möglichkeit, mit vier verschiedenen Multiturn-Abtastungen jede Anforderung mit der passenden Technologie zu bedienen.

Mit der Einführung der patentierten Touchless Multiturn-Abtastung vor fast 20 Jahren hat Baumer einen Meilenstein in der Geschichte der Entwicklung von Absolut-Multiturn-Drehgebern gesetzt. Mehr als eine Mio. verkaufte Drehgeber später lässt sich bilanzieren, dass sich die Entscheidung, auf mechanische Getriebe zu verzichten, gelohnt hat.

Obwohl die Erfahrung zeigt, dass sich mit der Touchless Multiturn-Abtastung fast jede Anwendung lösen lässt, gibt es auch Fälle, wo andere Prinzipien ihre Vorteile ausspielen können. In Anwendungen an Motoren mit starken Haltebremsen zum Beispiel können magnetische Abtastungen unter ungünstigen Bedingungen vom Magnetfeld der Bremse beeinflusst werden. Hier empfiehlt sich eine Multiturn-Abtastung, welches gänzlich aus Komponenten gebaut ist, die magnetfeldunempfindlich sind. optoTURN, die neue zum Patent angemeldete Multiturn-Abtastung, verwendet anstelle des Permanentmagneten und der Reed-Kontakte eine LED als Lichtquelle und zwei lichtempfindliche Empfangselemente.

Die Zukunft ist berührungslos

Eine Unterbrecherscheibe, welche mit der Welle verbunden ist, stellt sicher, dass nur während eines bestimmten Winkelbereichs pro Umdrehung optischer Kontakt zwischen Sender und Empfänger besteht. Die Vorteile liegen auf der Hand: In Kombination mit einer optischen Singleturn-Abtastung sind solche volloptischen Multiturn-Drehgeber absolut unempfindlich gegenüber Magnetfeldern. Die Touchless Multiturn- sowie die optoTURN-Abtastung verwenden eine Lithium-Zelle zur Sicherung des Zählerstandes und zur Erfassung von Umdrehungen im stromlosen Zustand. Durch den extrem niedrigen Ruhestromverbrauch erreicht die Lithium-Zelle bei beiden Systemen eine Lebensdauer von über 20 Jahren. Dennoch gibt es in bestimmten Anwendungsgebieten wie zum Beispiel an Krananlagen, an sicherheitskritischen Anlagen sowie im militärischen Bereich besondere Richtlinien, die keine Lithium-Zellen erlauben.

Energie selbst generiert

Als Alternativen zu Lithium-Zellen gibt es nur eine logische Konsequenz: ein Generator, der sich die benötigte Energie zur Erfassung und Speicherung der Umdrehungsinformation direkt aus der Drehbewegung generiert. Bei hohen Drehzahlen ist dies vergleichsweise einfach. Die grosse Herausforderung ist jedoch, auch bei sehr geringen, gegen Null gehenden, Drehzahlen genügend Energie zu erzeugen.

Mit microGEN stellt Baumer gleich zwei neue Multiturn-Abtastungen mit Mikrogenerator vor. microGEN Wiegand basiert auf einem Wiegand-Draht mit einem hartmagnetischen Mantel und einem weichmagnetischen Kern. Dieser Wiegand-Draht ist von einer Spule umgeben und wird im Zentrum der Drehgeber-Elektronik platziert. Ein an der Welle befestigter Permanentmagnet sorgt je nach Stellung für eine schlagartige Ummagnetisierung des Wiegand-Drahtes. Diese Ummagnetisierungsenergie wird verwendet, um die veränderte Umdrehungsposition in ein Ferro RAM zu schreiben. Derselbe Magnet bedient auch die Singleturn-Erfassung des Drehgebers. Durch Verzicht auf bewegliche Teile verfügt microGEN Wiegand über eine einzigartige Robustheit. Durch die kleine Bauform und das Weglassen der Lithium-Zelle eröffnen sich neue Möglichkeiten, die Baugrösse von Absolut-Multiturn-Drehgebern deutlich zu verringern. Somit eignet sich microGEN Wiegand am besten für Absolut-Drehgeber-Applikationen mit begrenzten Einbauverhältnissen. Diese finden sich beispielsweise besonders in der Medizintechnik und in kompakten Produktionsautomaten.

 

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