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Drehmomentmessung

Bleche aus dem Walzwerk mit gezieltem Monitoring richten

| Autor / Redakteur: Bastian Steinacher / Stefanie Michel

Der Sensor ist direkt in die Bogenzahn-Gelenkwellen von Richtmaschinen integriert. Erkennt er Überbelastungen, regelt die Steuerung den Antrieb, bevor die Gelenkwellen Schaden nehmen.
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Der Sensor ist direkt in die Bogenzahn-Gelenkwellen von Richtmaschinen integriert. Erkennt er Überbelastungen, regelt die Steuerung den Antrieb, bevor die Gelenkwellen Schaden nehmen. (Bild: NCT Engineering)

Kommen die Bleche aus dem Walzwerk, müssen sie gerichtet werden. Treten Probleme bei deren Transport durch die Rollen der Richtmaschine auf, erfasst nun ein Monitoringsystem auf den Gelenkwellen die anliegenden Drehmomente. Auf Basis von Magnetostriktion erfassen Drehmomentsensoren auch unter schwierigsten Bedingungen exakte Messdaten.

Krumme Bleche lassen sich nicht weiterverarbeiten: Die Endprodukte würden den hohen Anforderungen der Verbraucher nicht gerecht. Deshalb werden Bleche, die aus dem Walzwerk kommen, in einem nächsten Schritt gerichtet. Dies geschieht in Richtmaschinen: Die Bleche werden zwischen zwei übereinander liegenden Schichten von Rollen hindurchgeführt und dabei nach oben und unten gebogen, bis sie vollständig begradigt sind. Rutschen die Bleche durch oder verkanten, dann treten extreme Belastungen auf. Dies kann die Gelenkwellen, welche die Rollen antreiben, beschädigen oder sogar die gesamte Produktion stilllegen. Ziel einer Optimierung ist es daher, die auftretenden Kräfte zu überwachen und sie bei Überbelastung zu regeln, bevor die Maschine Schaden nimmt. Um dies zu vermeiden, lassen sich die anliegenden Drehmomente überwachen. Dafür werden Sensoren auf den Gelenkwellen oder den entsprechenden Kupplungsstücken appliziert und diese erkennen plötzliche Veränderungen der Kräfte. Sind die Sensoren mit der Steuerung verbunden, werden die Daten direkt eingespeist und der Antrieb automatisch geregelt.

Umgebung bietet ungünstige Voraussetzungen für Sensoren

Die Umgebung, in der gemessen werden soll, ist allerdings schwierig, denn zwischen den Wellen ist nur ein sehr kleiner Bauraum vorhanden. Zudem treten innerhalb von Maschinen in aller Regel Vibrationen, Biegungen und Öle sowie andere Flüssigkeiten auf. Für herkömmliche Sensoren, die zumeist verklebt werden, sind das ungünstige Voraussetzungen.

Nicht so für die Drehmomentsensoren der NCT Engineering GmbH, weil diese auf Basis von Magnetostriktion funktionieren. Dabei werden die Gelenkwellen oder Kupplungsstücke der Richtmaschine mithilfe eines speziell entwickelten, patentierten Verfahrens dauerhaft magnetisiert – und sind somit selbst Teil des Sensors, der berührungslos messen kann. Das macht den Sensor besonders robust gegenüber Umwelteinflüssen und ermöglicht es, auch unter schwierigsten Bedingungen exakte Messdaten zu erhalten.

Magnetfeld-Änderungen werden zu elektrischen Signalen

Magnetostriktion ist als Messprinzip schon länger bekannt. Früher wurden die Sensoren jedoch mit Magneten hergestellt. Dies ist prozesstechnisch aufwendig, weil sich Magneten nicht ein- und wieder ausschalten, also nicht kontrollieren lassen. Und so entwickelte NCTE ein neues Verfahren, um die Wellen durch Strom zu magnetisieren.

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