Induktive Sensorik Sensoren für’s Extreme

Autor / Redakteur: Ines Näther / Ines Stotz

IControls entwickelt Lösungen für die passgenaue Integration von Elektronik für extreme industrielle Anwendungen. Mit einer neuen, patentierten Technologie kann jetzt erstmalig induktive Sensorik als vollwertiges mechanisches Element einer Maschinen- und Werkzeugkonstruktion eingesetzt werden – sogar als echter Festanschlag.

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„Wir sind Spezialisten für extreme Anwendungen“, erklären Ralf Schmidt und Peter Lutz, die beiden Gründer des jungen Startup-Unternehmens. Wir befinden uns in München-Pasing in der Zweigstelle des jungen Unternehmens, das seinen Hauptsitz im pfälzischen Freinsheim hat. Die beiden Geschäftsführer sprühen vor Begeisterung über ihre Entwicklung, von der sie finden, dass es an der Zeit ist, sie dem Markt bekannt zu machen. So ist das, was sie mit ihrer patentierten IC-Prox-Technologie zeigen, tatsächlich erstaunlich.

Ohne viel Worte zu machen, belegt Ralf Schmidt in seiner Live-Vorführung ein Markenprodukt und den neu entwickelten Edelstahl-Sensor, die sich nebeneinander befinden, mit einem Metallspan. Während der Fremdsensor sofort gestört wird, erkennt das IC-Prox-Gerät den Störeinfluss, zeigt diesen getrennt an und ist weiter uneingeschränkt betriebsbereit. Sogar eine Vielzahl von Spänen und selbst Schweißspritzer führen zu keiner Störung. Dahinter steckt eine intelligente Methode, Fehlsignale zu verhindern, wie sie eben zum Beispiel durch Metallpartikel oder Schweißspritzer entstehen können. Damit eignen sich die IC-Prox-Sensoren perfekt für den Einsatz in der Metallverarbeitung, insbesondere in Zerspanungs- und Widerstandschweißmaschinen. „Es ist die einzige Technologie, mit der unabhängig vom Schaltabstand Späne von einer metallischen Vollfläche unterschieden werden können“, erklärt Ralf Schmidt. Das ist noch nicht alles, denn es gibt andersherum auch Anwendungen in der Industrie, bei denen wir Späne erkennen wollen: „Auch das funktioniert“, versichert der Fachmann.

Weitere Versuchsanordnungen zeigen eindrucksvoll die Stör-Unempfindlichkeit der Sensoren, etwa wenn in unmittelbarer Nähe starke Magneten aufgesetzt oder ein Elektromotor mit starkem Funkenfeuer gestartet wird – aufgrund einer Spule ohne Ferritkern sind die Sensoren völlig unempfindlich gegenüber Erschütterungen und elektromagnetischen Störfeldern. Sie lassen sich daher in unmittelbarer Nähe zu Widerstandsschweißanlagen oder Elektromotoren betreiben.

Zwischen Metallen differenzieren

Unabhängig vom Abstand zum detektierten Objekt können die Sensoren zwischen einer Reihe von Metalllegierungen sicher differenzieren, wobei diese Fähigkeit auch in einem einzigen Gerät mit separaten Schaltausgängen realisiert sein kann. „Der kombinierte Einsatz etwa eines Stahl- mit einem Messingtarget eröffnet zahlreiche neue Möglichkeiten in der Prozessüberwachung“, stellt Ralf Schmidt fest. Auch das untermauert er mit einem Beispiel und legt einen IC-Prox-Sensor in Ringform auf den Tisch, der auf eine Schweißelektrode geteacht wurde. Nachdem der Sensor das Kupferstück sicher detektiert hat, legt er nacheinander verschiedene Materialien aus Eisen, Aluminium und Messing in den Ring – die alle ignoriert werden. „Auch Manipulation lässt sich ausschließen“, ergänzt der Entwickler und zeigt, wie der Sensor abschaltet, wenn zusätzlich zur Kupferelektrode noch ein Schraubendreher in den Erfassungsbereich gehalten wird.

Im Unterschied zu konventioneller Technik sind die IC-Prox-Sensoren auch bestens für die verschleißfreie Positionserfassung geeignet. „Mittels spezieller Targets kann eine ähnlich hohe Schaltgenauigkeit erzielt werden, wie bei rein mechanischen Endschaltern oder Grenztastern“, beschreibt Ralf Schmidt.

Als Festanschlag verwendbar

Als ganz wichtigen Punkt hebt er hervor, dass die Sensoren in massiven Edelstahlgehäusen bis 7 mm Wandstärke verbaut werden. „Das ist das Zehnfache, des bisher am Markt üblichen.“ Sie können somit auch extremen mechanischen Beanspruchungen widerstehen und sind sogar als Festanschlag verwendbar.

Die Montage kann völlig flexibel erfolgen. Sogar ein unterbündiger Einbau in Stahlträger ist ohne Einfluss auf den Schaltabstand möglich. „Die einzigartige Fähigkeit, unerwünschte Störkonturen auszublenden, sogar wenn diese einen Teil der Apertur abdecken, eröffnet neue konstruktive Gestaltungsmöglichkeiten“, freut sich Ralf Schmidt auf zukünftige Anwendungsfälle.

Interessant ist auch, dass sich die innovativen Sensoren, je nach Software, als autoadaptive Überwachungsgeräte verwenden lassen: Als Drehüberwachung in einer Maschine werden beispielsweise statische Informationen ausgeblendet und nur dynamische Bedämpfungen einer vordefinierten Frequenz angezeigt.

Der Aufbau der IC-Prox-Elektronik ist zudem kompakter als bei herkömmlichen induktiven Sensoren mit Ferritkern. So sind sie einfach und platzsparend in kundenspezifische Vollbuntmetall-, Volledelstahl- oder Kunststoff-Gehäuse integrierbar. „Zu unseren Kompetenzen gehört die Entwicklung und passgenaue Integration von Elektronik in schwierigen industriellen Anwendungen“, weist der Geschäftsführer in dem Zusammenhang hin.

Schaltabstände bis zum Dreifachen des Industriestandards

Schließlich machen die beiden Experten noch eine weitere Besonderheit deutlich: Die IC-Prox-Technologie ermöglicht auch beim Einsatz im Stahlgehäuse Schaltabstände bis zum Dreifachen des Industriestandards. Dabei garantieren sie einen Korrekturfaktor von 1 bei allen Materialien, wie Eisen, Kupfer und Aluminium. Außerdem stören sich die Sensoren, bei denen die gesamte Intelligenz im Sensorgehäuse bereits integriert ist, nicht gegenseitig. Sie benötigen deshalb auch keine Schirmung.

Dass die IC-Prox-Sensoren sich nicht nur in den Testaufbauten eindrucksvoll bewährt haben, beweist ihr Praxiseinsatz in der Automobilindustrie bei VW, Daimler, Ford und Nissan. Hier überwachen sie etwa in klassischer Weise das Handling von Karosserieteilen in Pressen und Schweißanlagen, sie finden aber auch auf neuartige Weise Verwendung: als Doppelblech- und Schweißzangenüberwachung oder gar nahtlos integriert in Zieh- und Spannwerkzeugen. „Unsere Technologie ist vielfältig verwendbar, die Anpassung auch an anspruchsvolle Applikationen ist nun wesentlich weniger von Störeinflüssen bestimmt“, betonen die beiden IControls-Geschäftsführer und fassen zusammen: „Die nahtlose Integration unserer innovativen Sensortechnologie kann die Funktionalität, Zuverlässigkeit und Kosteneffizienz von Maschinen und Anlagen entscheidend verbessern.“

Sensor+Test: Halle 12, Stand 453

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