Sensorik Induktive Sensoren sorgen für sichere Fahrt auf Schiene und Straße

Bei der Überwachung der Lenkerstellung seiner Oberleitungsmontagefahrzeuge im Schienenbetrieb und der Stützenposition in Fahrtstellung verlässt sich der Fahrzeughersteller B.O.E. Technik auf Induktivsensoren mit großem Schaltabstand.

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Oberleitungsmontagefahrzeuge auf Lkw-Basis sind Zweiwegfahrzeuge für Schiene und Straße. Sie dienen zu Bau-, Wartungs- und Reparaturarbeiten an den Oberleitungen von Straßen-, Untergrund- und Vollbahnen. Je nach Anforderungsprofil sind die Fahrzeuge mit unterschiedlichen Bühnen, Kabinen, Messsystemen oder Werkzeugkoffern ausgerüstet. B.O.E. Technik aus Hohenthurm in Sachsen-Anhalt hat sich auf Service, Neubau und die Umrüstung von solchen Oberleitungsmontagewagen spezialisiert.

Schwerpunkt der Unternehmenstätigkeit ist insbesondere die Entwicklung kundenspezifischer Lösungen. Dabei sind die Grundfahrzeugtypen vom Besteller in Grenzen wählbar. Die Turmwagen des Unternehmens zeichnen sich gegenüber Wettbewerbsprodukten durch ihre besonders leichten Bühnen aus glasfaserverstärktem Kunststoff und die Schienenfahreinrichtung in Schwingenausführung aus. Diese Konstruktion, die heute Stand der Technik ist, ist eine Eigenentwicklung von B.O.E. Technik und wurde von dem Turmwagenhersteller zuerst gebaut.

Sensorgestützte Lenkungsüberwachung

Wechselt der Oberleitungsmontagewagen von der Straße auf die Schiene, übernimmt eine automatische, sensorunterstützte Steuerung die Überwachung der Mittelstellung des Lkw-Lenkers im Schienenbetrieb und sorgt damit für eine sichere Fahrt auf der Schiene.

Als Sensoren setzte B.O.E. Technik ursprünglich mechanische Endschalter ein und wechselte dann zu herkömmlichen Induktivsensoren. Diese besaßen jedoch einen sehr kleinen Schaltabstand von lediglich 3 mm. „ Die Näherungsschalter mussten wegen des geringen Schaltabstands sehr dicht an der Lenkstange montiert werden und wurden dadurch sehr schnell beschädigt“, sagt Frank Witkowski, Technischer Leiter bei B.O.E. Technik.

Seit 2011 verwendet das Unternehmen daher Induktivsensoren der Serie 500 Extra Distance des Schweizer Sensorikspezialisten Contrinex. Die verwendeten Näherungsschalter vom Typ DW-AS-513-M18-002 besitzen einen Schaltabstand von 20 mm und ein zylindrisches Gehäuse vom Durchmesser M18. Die robusten induktiven Sensoren erfassen metallische Teile sehr zuverlässig und berührungslos. Die unter Vakuum vergossene Elektronik und das Metallgehäuse schützen sie gegen Stöße, Vibrationen, Staub, Schmutz und Feuchtigkeit. Damit sind diese Näherungsschalter bestens geeignet für den Einsatz als Endschalter für Positionsüberwachungen, als Impulszähler oder zur Distanz- und Geschwindigkeits-Messung in anspruchsvolle Umgebungsbedingungen.

Großer Schaltabstand – weniger Schäden

Der große Schaltabstand des Sensors erleichtert seine Einstellung und minimiert die Gefahr der mechanischen Beschädigung. „Seit dem wir die Contrinex-Sensoren nutzen, sank die Ausfallrate deutlich. Wir mussten bisher noch keinen Schalter austauschen“, erklärt Frank Witkowski.

Er setzt den Sensortyp auch zur Erfassung der Stützenposition des Oberleitungsmontagewagens ein. Dabei kontrolliert der Sensor, ob die Metallteller am Ende der Stützen, die den Wagen bei Kranarbeiten sichern, nach dem Einholen der Stützen wieder korrekt am Fahrzeug anliegen. Durch die Beanspruchung verformen sich die Teller im Laufe der Zeit. Die ursprünglich verwendeten Sensoren wurden dadurch leicht beschädigt. Die neuen Schalter können dank ihres großen Schaltabstands in größerer Entfernung montiert werden und sind dadurch besser vor Schäden geschützt.

Besonderes Oszillatorkonzept

Für den großen Schaltabstand des Sensors sorgt ein spezielles, von Contrinex entwickeltes Oszillatorkonzept – der Condist-Oszillator. Er arbeitet nach dem gleichen physikalischen Prinzip wie marktübliche induktive Näherungsschalter. Das heißt hinter der Sensorfläche befindet sich eine Schwingkreis-Spule, die im Raum über der Sensorfläche ein magnetisches HF-Feld erzeugt. Leitfähige Gegenstände im Ausbreitungsbereich dieses Feldes bewirken infolge induzierter Wirbelströme Verluste, welche die Arbeitsbedingungen des Oszillators verändern. Die nachgeschaltete Elektronik stellt diese Veränderung fest und wertet sie aus.

Gegenüber herkömmlichen Schaltern verfügt ein Sensor mit Condist-Oszillator jedoch über eine deutlich bessere Temperaturstabilität und dadurch einen vergrößerten Schaltabstand.

Damit sind die Sensoren der Serie 500 Extra Distance prädestiniert für Anwendungen, bei denen schlanke Bolzen, dünne Drähte oder elektrische Kabel erkannt werden müssen sowie für Einsätze wie im beschriebenen Fall, wo Sensoren mit einem normalen Schaltabstand durch mechanische Beschädigungen gefährdet wären. (jv)

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