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Wegbandsensoren

Flexibles Edelstahlband für hohe Lebensdauer

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Anbieter zum Thema

Micro-Epsilon Messtechnik GmbH & Co. KG
SAB Bröckskes GmbH & Co KG
Maxon Motor GmbH
ASM Automation Sensorik Messtechnik GmbH

Markierung am Band verkürzen die Lebensdauer

Der Nachteil dieser Geräte-Variante: Zum einen muss die auf dem Band angebrachte Markierung vielen Wickelvorgängen über eine lange Zeit widerstehen, zum anderen beschleunigen die abschnittsweise angebrachten Markierungen den mechanischen Verschleiß des Bandes und verkürzen auf diese Weise die Lebensdauer.

Diese Probleme bleiben bei einem Messband ohne jegliche Markierungen außen vor. Ein solcher Wegbandsensor bestimmt die Bandlänge berührungslos mittels analoger oder digitaler Drehwinkelgeber oder Encoder. Diese elektronischen Bauteile sind direkt mit der Trommel gekoppelt, die das Band aufwickelt, und messen ihren Drehwinkel. Das Band selbst bleibt bei diesem Verfahren unverändert. Da Lochungen oder andere Markierungen fehlen, fallen mechanische Stressstellen weg, die zu einem Bruch führen könnten.

Solange das Band nicht aufgrund äußerer Einflüsse durch Knicke, Kerben oder Beulen beschädigt wird, liegt seine Lebensdauer selbst bei mehrfachem Umlenken deutlich über der von Wegseilsensoren. Zudem bewältigt es auch doppeltes Umlenken in gegenläufige Richtung, was Wegseilsensoren Schwierigkeiten bereitet.

Die WB-Positape-Bandsensoren von ASM verwenden ein Edelstahlband ohne Markierungen. Das 0,08 mm dünne Messband wird im Gegensatz zu einem Messseil nicht nebeneinander, sondern Lage für Lage ohne Abstand in einer Trommel übereinander gewickelt.

Damit kann es auch nicht bei Überschreiten der zulässigen Beschleunigung von der Trommel springen, was bei einem Seil vorkommen kann. Diese Anordnung erlaubt darüber hinaus eine sehr schmale und kompakte Bauform des Sensors.

Eine koaxial zur Trommel angebrachte oder integrierte Flachspiralfeder sorgt für die Vorspannung der Trommel, die das Band strafft.

Wicklungen werden beim Berechnen der Wegstrecke berücksichtigt

Da wie beschrieben das Edelstahlband übereinander gewickelt wird, nimmt der Umfang der Wickeltrommel mit jeder 360°-Wicklung zu. Daraus resultierende mögliche Auswertungsprobleme werden auf elektronischem Weg abgefangen: Ein magnetischer Multiturn-Absolut-Encoder, der drehfest mit der Trommel verbunden ist, meldet die zurückgelegten Winkelelemente an eine Auswerteelektronik. Sie bestimmt die abgezogene Länge des Edelstahlbandes anhand der zurückgelegten Winkelsegmente. Dabei ist den Winkelsegmenten keine gleichbleibende Bandlänge zugeordnet: Die Einheit berücksichtigt bei der Berechnung die aktuelle Wicklungszahl. Die tatsächliche Messlänge wird also per elektronischer Linearisierung über die Signalausgänge berechnet. Die sensorinterne Linearität der Positape-Sensoren beträgt dabei standardmäßig +/- 0,05%.

Da die Sensorelektronik komplett vergossen ist, werden die Messwerte auch dann zuverlässig erfasst, sollte in das Gehäuse Wasserkondensat eindringen. Zudem sind die verwendeten Encoder beständig z. B. gegen Schmutz, Öl oder Späne und halten Stöße, Vibrationen und Temperaturschwankungen aus.

Die WB-Positape-Sensoren sind mit den gängigen Schnittstellen wie Spannung, Strom 4 mA bis 20 mA sowie SSI, CAN-Bus und Inkrementalausgang verfügbar. Da das Edelstahlband der Sensoren sehr dünn ist, kann es um kleinste Umlenkrollen gelenkt werden.

Wegbandsensoren stellen aufgrund ihrer besonderen Eigenschaften eine ideale Alternative zu herkömmlichen Wegseilsensoren dar, wenn die Anwendung mehrfaches Umlenken erfordert oder in der Einsatzumgebung starke Temperaturschwankungen auftreten. (jv)

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