Heavy Duty Drehgeber

Baumer bietet neue Varianten mit vielen Extras

Wellen, die unter erschwerten Bedingungen laufen, gibt es in vielen Anwendungsbereichen. Stellen klassische Einsatzgebiete schon hohe Ansprüche an Qualität und Zuverlässigkeit, so fordern z.B. Windenergie-Anlagenbauer obendrein ein sehr gutes Preis-Leistungs-Verhältnis. Eine neue Drehgeberfamilie von Baumer bietet nun Leistungen, die bisher nur bei größeren und damit auch wesentlich teureren Gebern zu finden waren.

Die Hauptanwendungen der Heavy Duty Drehgeber sind Motor- und Generator-Feedback etwa in Baumaschinen. Gerade hier ist Zuverlässigkeit des Gebers gefragt.

Der Drehgeberspezialist Baumer hat seine HOG 86 Familie grundlegend überarbeitet. Der Anwender kann nun exakt die Eigenschaften auswählen, die er wirklich benötigt, ohne Abstriche bei der Lebensdauer oder den Heavy Duty-Merkmalen zu machen. Kern der inkrementalen Heavy Duty-Drehgeber ist eine sehr solide Grundausstattung, die um nützliche Extras erweiterbar ist. Damit sind anwendungsspezifische Lösungen als Standardlösung realisierbar. So wird nicht jeder Drehgeber im Freien eingesetzt, zusätzlicher Korrosionsschutz außen ist dann überflüssig. Ebenso kann er an herstellerspezifisch lackierten Maschinen wegfallen.

Erfordert die Anwendung eine stark erhöhte Lebensdauer, bietet sich der Einsatz optionaler Hybridkugellager an. Der Drehgeber lässt sich somit auf verschiedene Standzeiten konfektionieren. Kurz gesagt, der Anwender bezahlt nur die Eigenschaften, die er wirklich benötigt. Hart im Nehmen, präzise im Einsatz – so die Maßgabe der HOG 86-Familie, die eine permanent zuverlässige Drehzahlmessung liefert. Für die Endanwender im Heavy Duty-Bereich wurden die bestellbaren Auflösungen explizit auf 5000 Striche ausgeweitet. Damit lassen sich auch langsame Drehbewegungen hervorragend vermessen. Doch die Auflösung allein bringt keinen Mehrwert, wenn die Signale nicht präzise sind. Daher basiert die höhere Auflösung auf einer optischen Abtastung. Der eingesetzte Opto-ASIC liefert bei starken Temperaturschwankungen und widrigen Umgebungsbedingungen kontinuierlich saubere Signale. Hierbei ist es Baumer gelungen, die optisch präzise Abtastung mit der mechanisch robusten, bewährten zweiseitigen Lagerung zu kombinieren. Dieses Konzept gewährleistet gegenüber einseitigen Lagerungen eine signifikant höhere Lagerlebensdauer.

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In der Praxis bedeutet das: Größere Reserven, höhere Lebensdauer und weniger Wartung der Anlagen. Wie die Lager, so ist auch das Aluminium-Gehäuse auf höchste Beanspruchung ausgelegt. Über 10 mm Wandstärke tolerieren auch stärkere Schock- oder Vibrationsbelastungen problemlos. Detaillösungen schützen den Geber schon beim Anbau: Ist der Klemmenkasten beim Anschließen geöffnet, stellt eine innere Kapselung sicher, dass Abtasteinheit und Elektronik weiterhin gegen Staub und Feuchtigkeit geschützt bleiben - gerade bei der Installation im Feld in feuchter Umgebung ein wichtiger Vorteil.

Bei der Datenausgabe setzen die robusten Geber neue Maßstäbe: Die leistungsstarken Ausgangstreiber bezwingen Übertragungswege bis 350 m (HTL-P) bzw. 550 m (TTL). Über den gesamten Temperaturbereich von -40 bis +100 °C. Sind noch längere Distanzen zu überbrücken, steht die LWL-Outdoor-Box, die Übertragungswege bis 1500 m ermöglicht, zur Auswahl. Sie funktioniert an jedem Drehgeber mit HTL- oder TTL-Signalen. Die Signale werden redundant auf zwei Lichtwellenleitern übertragen. Hauptvorteile dieser Variante ist die leichte Montage der Outdoor-Lichtwellenleiter, die Unempfindlichkeit gegen starke EMV-Belastungen sowie die hohe Verfügbarkeit.

Drehgeber verbessert Effizienz

Die Hauptanwendungen der HOG 86-Familie sind Motor- und Generator-Feedback. Gerade hier ist Zuverlässigkeit des Gebers gefragt. Ein Elektromotor, ungeachtet seiner Klassifizierung, verbraucht seinen Kaufpreis in Energiekosten sobald er einen Monat ununterbrochen gelaufen ist. Die Ausfallzeit einer großen Fabrik kann schnell eine Million Euro pro Tag kosten. Das zeigt, nur zuverlässige und hocheffiziente Motoren erreichen die niedrigsten Gesamtkosten. Genau hier spielt der Drehgeber eine wichtige Rolle, da er als Feedback-System erheblich zur Effizienz beträgt und gleichermaßen zuverlässig arbeiten muss.

Der HOG 86E erfüllt mit einer Auflösung bis 2500 Impulse pro Umdrehung alle geforderten Drehgeberfunktionen und Heavy Duty-Produkteigenschaften wie isolierte Welle und robuste Anschlusstechnik. Das korrosionsbeständige Gehäuse nach IEC 60068-2-52 (Salznebeltest) schützt die Geberelektronik. Kunden, die ihre Motoren oder Generatoren nach Montage des Gebers lackieren, sparen sich die zusätzlichen Kosten für die Vorbeschichtung des Gebers. Vorzugstypen sind mit 48 Stunden Lieferzeit ab Werk verfügbar. Ist eine individuelle Ausstattung gefordert, so kommt der HOG 86 zum Einsatz. Hier steht auf Wunsch eine Auflösung bis 5000 Impulse pro Umdrehung zur Verfügung. Durch eine Vielzahl von Anschlussvarianten kann der Geber auf verschiedene Einbauverhältnisse individuell angepasst werden. Hinzu kommt eine korrosionsfeste Oberflächenbeschichtung die einen Gehäuseschutz gemäß Korrosionsklasse C4 nach ISO 12944-5 erfüllt. Alle anderen Komponenten wie Kabelverschraubungen, Flanschdosen und Schrauben sind ebenfalls in Edelstahl oder mit Korrosionsschutz ausgeführt. Die optionalen Hybridlager haben gegenüber der Vollstahlvariante unter gleichen Bedingungen eine dreimal höhere Lebensdauer. Auf Wunsch ist die Funktionsüberwachung EMS (Enhanced Monitoring System) lieferbar. Das System unterstützt schon den Installateur, da sofort signalisiert wird, ob der Geber signal- und versorgungsseitig korrekt angeschlossen ist. Im laufenden Betrieb überwacht das EMS stets die Vitalwerte des Gebers und teilt Fehler an die Steuerung mit.

Die Drehgebervarianten HOG 86 + FSL und HOG 86 M + FSL bieten die Möglichkeit der energieautarken Drehzahlüberwachung. Ein integrierter Fliehkraftschalter erlaubt die rein mechanische Drehzahlüberwachung. Die frei wählbare Schaltdrehzahl wird dabei werksseitig voreingestellt, so gibt es beim Einbau vor Ort eine Fehlerquelle weniger.

Alle Ausführungen lassen sich flexibel montieren, an Vorder- und Rückseite sind mehrere Gewindebohrungen zur direkten Montage einer Drehmomentstütze vorgesehen. jg

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