23.11.2007 | Autor / Redakteur: Udo Schnell / Udo Schnell
Grundlage einer neuen Baureihe von Winkelcodierern ist das das elektro-magnetische Wirkprinzip. Beim Drehen aktivieren die Permanentmagneten des Codierers das integrierte Asic und erzeugen dadurch eine winkelproportionale Sinus-Spannung. Die Geräte liefern ein digitales oder analoges Signal mit einer Auflösung von maximal 13 bit bei einem Messbereich von 360°.
Eine neue Baureihe hochbelastbarer Winkelcodierer ist für den Einsatz in Kraftwerken, der Eisenbahntechnik und im Schwermaschinenbau ausgelegt. Wie TWK mitteilt, gibt es die Winkelcodierer mit und ohne Welle. Gemeinsam ist den Codierern der T- und F-Serie das elektro-magnetische Wirkprinzip, bestehend aus einem Asic mit integrierten Hall-Elementen und einem kleinen Permanentmagneten. Bei Drehung aktiviert der Magnet das Asic und erzeugt dadurch eine winkelproportionale Sinus-Spannung. Durch Interpolation und geeignete Folgeschaltungen erhält man am Ausgang ein digitales oder analoges Signal mit einer Auflösung von maximal 13 bit entsprechend 8192 Schritten bei einem Messbereich von 360°.
Außer der Monotour-Version sind beide Serien auch als Multitour-Codierer für Messbereiche bis 32 768 min-1 lieferbar. Daraus ergibt sich den Angaben zufolge eine maximale Kapazität von 28 bit. Der Arbeitstemperaturbereich des Winkelcodierers liegt zwischen –40 und 85 °C und kann erweitert werden. Gehäuse und Naben des Winkelcodierers sind standardmäßig in seewasserfestem Aluminium ausgeführt. Zum Einsatz in aggressiven Umgebungen und für den Hygienebereich können sie auch in Edelstahl geliefert werden. Bedingungen nach Atex95 werden ebenfalls erfüllt, heißt es weiter.
Für die vielfältigen Anforderungen der Steuerungstechnik werden laut TWK außer analogen Strom- oder Spannungsausgängen folgende digitale Schnittstellen bereitgestellt: Synchron seriell SSI, Profibus-DP, Profisafe, Profinet, Can-Open, Can-Open-Safety und Ether-CAT. Über diese Schnittstellen des Winkelcodierers sind zahlreiche Programmier- und Kommunikationsfunktionen gegeben. Applikationsspezifische Software ist implementierbar. Beide Winkelcodierer-Serien sind auch als Inkrementalgeber zur Drehzahl- und Geschwindigkeitsmessung lieferbar.
Bei der T-Serie befindet sich der Permanentmagnet am Ende einer Verstellwelle, die in robusten Kugellagern geführt wird. Der Magnet wirkt durch eine Metallwand auf das Asic. Die gesamte Elektronik befindet sich in einer vergossenen und verschlossenen Kammer. Gehäuse und Flansch sind aus einem Stück gefräst und beinhalten keine bewegten Teile. Die besonders robuste Bauweise des Winkelcodierers der Version T160 (Flanschdurchmesser 160 mm) eignet sich laut TWK für viele Einsätze im Schwermaschinenbau, wenn beispielsweise Schutzarten bis IP69K verlangt werden. Eine kleinere Variante mit 90 mm Durchmesser wird in der Eisenbahntechnik eingesetzt.
Bei der F-Serie entfallen die Verstellwelle ebenso wie die Lagerung und die Dichtungen. Eine getrennte Magnetnabe wird mit der Welle des Messobjektes verbunden und dreht sich laut TWK ohne Reibung in dem Rundloch des Gehäuses. Dieses hat einen Durchmesser von 50 mm zur Befestigung mit Synchroflansch oder Gewindelöchern. Kupplungen sind nicht erforderlich.
Die Nabe kann mit Bohrungen für Wellendurchmesser von 6 bis 16 mm gewählt werden, andere mechanische Bauformen sind möglich. Für applikationsspezifische Anwendungen sind runde oder quadratische Flansche als integraler Bestandteil des Gehäuses vorgesehen. Besonders flache Magnetnaben sind der Verstellwelle des Antriebs angepasst. Der mechanische Aufbau ermöglicht eine geringe Gehäusetiefe und den raumsparenden An- oder Einbau.
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