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Kombination aus Hall- und Wiegand-Sensor
Mit der neuen Serie ENA58IL von Pepperl+Fuchs sollen nun erstmals magnetische Drehgeber zur Verfügung stehen, die die hohen Anforderungen dynamischer und produktsynchroner Bearbeitungsvorgänge wie etwa in Abfüllanlagen erfüllen. Diese Drehgeber sind nicht nur schock-, erschütterungs- und vibrationsfest konstruiert, sondern auch staub- und schmutzbeständig. Sie liefern selbst in Produktionsumgebungen mit Metallspänen, Ölen, aggressiven Emulsionen, Feuchtigkeit oder hohen Temperaturen davon unbeeinflusst zuverlässige Messwerte. Wegen ihres berührungslosen Abtastprinzips, einer Kombination von Hall- und Wiegand-Sensoren, kommen diese Drehgeber ohne mechanisches Getriebe aus, das verschleißen könnte oder Wartungsaufwand verursacht.
Der Zwei-Achsen-Hall-Sensor erzeugt über ein rotierendes Magnetfeld ein Sinus- bzw. Kosinussignal. Dieses wird über einen internen Prozessor bearbeitet, sodass der Prozesswert dem Ausgangswert eines Absolutwert-Drehgebers mit optischer Abtastung gleicht. Der Einsatz des zusätzlichen Wiegand-Sensors anstelle des bisherigen Getriebes macht daraus einen Multiturn-Absolutwert-Drehgeber. Ein über dem Wiegand-Sensor rotierendes Permanent-Magnetfeld erzeugt im Kern des Wiegand-Sensors einen Wechsel der Magnetfeldrichtung. So generiert der Drehgeber mit jeder Achsdrehung eine Induktionsspannung in der darüber gewickelten Spule. Damit steht immer bei Magnetfeldrichtungswechsel, also jeweils zwei Mal pro Umdrehung, Energie zur Verfügung, die zur elektronischen Zählung der Umdrehungen dient.
Gleichzeitig versorgt sich der Drehgeber auf diese Weise selbst mit Strom, der zur Speisung der Elektronik verwendet wird. Eine eingebaute Batterie ist deshalb nicht mehr nötig. Folglich gibt der Drehgeber auch bei Spannungsausfall die exakte Position der Anlagenkomponente an. Diese ausgeklügelte Technologie macht solche Drehgeber nicht nur zuverlässiger, sondern auch deutlich kompakter.
Mit bis dato unerreichter Performance
Neben der Robustheit und kompakten Bauform setzt Pepperl+Fuchs mit den neuen magnetischen Drehgebern auch in puncto Leistungsdaten neue Maßstäbe. Dank ihrer Genauigkeit von <0,1° und einer laut Unternehmensangabe „bis dato ebenfalls unerreichten Auflösung von bis zu 39 Bit in Multiturn-Ausführung“ sollen sie exakte Positionsdaten für präzise Positionieraufgaben liefern. Ergänzend zur SSI-Schnittstelle bietet der Hersteller alle gängigen Anbindungsmöglichkeiten von Profibus und Profinet über Canopen bis hin zu Ethercat, Ethernet/IP und Ethernet Powerlink für eine durchgängige Kommunikation bis in die Steuerung.
Außerdem erreichen die Drehgeber mit ihren kurzen Zykluszeiten von weniger als 80 µs jene Geschwindigkeiten, die in Industrieapplikationen mit produktsynchronen Bearbeitungsvorgängen benötigt werden – wie in Getränkeabfüllanlagen.
* Stefan Horvatic, Leiter Produktmanagement bei der Pepperl+Fuchs Drehgeber GmbH in Neuhausen ob Eck
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