Wegbandsensoren Flexibles Edelstahlband für hohe Lebensdauer

Starke Temperaturunterschiede und häufiges Umlenken machen Wegseilsensoren zu schaffen. Wegbandsensoren etwa der Positape-Familie von ASM zeigen hier Stärken.

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Micro-Epsilon Messtechnik GmbH & Co. KG

SAB Bröckskes GmbH & Co KG

Maxon Motor GmbH

ASM Automation Sensorik Messtechnik GmbH

Wegseilsensoren werden eingesetzt, die exakte Position sich linear bewegender Objekte über große Weglängen zu bestimmen. Diese Sensoren liegen seit vielen Jahren in verschiedensten Bauformen vor und haben sich in vielen Applikationen bewährt. Sie stoßen jedoch an ihre Grenzen, wenn das Messseil zum Beispiel aus Platzgründen über eine oder mehrere Umlenkrollen geführt werden muss: Das dünne Seil bricht leicht. Darüber hinaus ist das Messseil empfindlich gegenüber starken Temperaturschwankungen.

Sicherheitsgerichtete Anwendungen wie mobile Kräne setzen eine hohe Verfügbarkeit der eingesetzten Sensoren voraus. Dort befinden sich die Sensoren etwa in den Seitenauslegern, die entsprechend der zu hebenden Last ausreichend weit ausgefahren werden müssen – sonst besteht die Gefahr, dass der Kran umkippt. Daher müssen die Sensoren die Position absolut genau und zuverlässig erfassen. Dies setzt ihren ausfallsicheren Betrieb voraus.

Um diesen Anforderungen mit Wegseilsensoren gerecht zu werden, werden beim Umlenken meist Seilkonstruktionen von 7 x 7 oder von 1 x 18 benutzt. Diese Maßnahme soll eine für die Bruchanfälligkeit relevante Biegewechselzahl sicherstellen. Dies bringt sehr dünne Einzellitzen mit sich, die bei Bedarf mit einer Kunststoffhülle aus Polyamid PA 12 gegen äußere Einwirkungen geschützt werden.

Der Schwachpunkt dieser Lösung: PA 12 weist eine Wasseraufnahme von zirka 6 % auf. Bei Minustemperaturen gefriert das in der Hülle befindliche Wasser, der Kunststoffmantel wird brüchig. In Kombination mit häufigen Biegewechseln kann die Hülle aufbrechen, das seilzugbasierte Wegsensorsystem versagt seinen Dienst.

Ein typisches Beispiel für eine solche Belastung: der Betrieb eines Gabelstaplers in einem Kühlhaus. Dort bestimmen Sensoren in den Hebevorrichtungen des Fahrzeugs die Position des Gabelträgers. Die Temperatur in einem Kühlhaus beträgt ca. -30 °C.

Hohe Temperaturunterschiede belasten Wegseilsensoren

Während der Arbeit pendelt der Gabelstapler beispielsweise zwischen dem Kühlhaus und der externen Warenanlieferung, wo im Sommer Außentemperaturen bis 35 °C oder mehr herrschen können. Damit ist das Fahrzeug starken Temperaturschwankungen ausgesetzt, die das Seilsystem stark belasten.

Als Alternative bieten sich Wegbandsensoren an. Sie verwenden anstelle des Wegseils ein Edelstahlband. Dieses Material bietet viele Vorteile: Ein Edelstahlband braucht u. a. keinen Kunststoffmantel als Schutz und erweist sich als beständig gegen extreme Temperaturen, aggressiven Medien und Feuchtigkeit. Außerdem besteht nur geringe Vereisungsgefahr und kaum Eishaftung, da das Band sehr glatt ist. Daher kann es mit externen Abstreifbürsten mit geringem Aufwand gereinigt werden.

Wie funktioniert ein Wegbandsensor? Eine Möglichkeit, die Weglänge mit einem Band zu messen, besteht darin, das Band auf einer Wickeltrommel mit Zähleinrichtung anzubringen. Damit die Position erfasst werden kann, muss das Band Markierungen im gleichmäßigen Abstand aufweisen, etwa Lochungen oder Verzahnungen. Die Zähleinrichtung zählt die Markierungen und rechnet diese in eine Position um.

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