Positions- und Bewegungssensorik nimmt in einer Automatisierungskette eine Sonderstellung ein. Das gilt besonders für Drehgeber. Zum einen müssen sie mechanisch zuverlässig sein und ebenso zuverlässig wie exakt an die \’Bewegung\‘ gekoppelt werden. Zum anderen gilt es, sie elektrisch störungsfrei anzubinden. Eine lange Lebensdauer gehört ebenfalls dazu. Diese hohen Ansprüche können nur durch eine hohe Qualität erreicht werden. Wirft man einen genaueren Blick auf diese Anforderungen, so können sie in fünf Bereiche gegliedert werden. Dabei handelt es sich um Mechanik, Gehäusekonstruktion, Sensorik, Elektronik und Anschlusstechnologie. Je nach Anwendung und den sich daraus ergebenden Anforderungen kann das passgenaue Produkt ausgewählt werden. Konkret: An einen Drehgeber in der Stahlproduktion werden ungleich höhere Ansprüche in punkto Robustheit gestellt als beispielsweise an sein Pendant in der Medizinbranche. Mechanische Kompetenz Hier kommt es ganz entscheidend auf Qualität und Design des Lageraufbaues an. Bei den Sendix Drehgebern von Kübler sorgen deshalb mechanisch verblockte Lager, besonders starke Außenlager und ein vergrößerter Lagerabstand für mehr Robustheit und Stabilität bei Vibrationen und Schock. Diese Safety Lock-Technologie bietet Kübler bereits bei kompakten Gebern mit 36mm bis hin zum Sendix Heavy Duty H100 für die Schwerindustrie an. Aus gutem Grund, denn gerade beim Installieren werden die Lager oftmals einer zu starken Last ausgesetzt, die später zu Ausfällen führen kann. Auch die Ansprüche an die Anbindungsmöglichkeiten sind hoch. Hier müssen Toleranzen abgefangen werden, sie müssen schock- und vibrationsfest sein. Die Kübler Group hat dafür ein breites Sortiment an verschiedenen Kupplungen. Und falls erforderlich, werden auch spezifisch angefertigte Lösungen realisiert. Gehäuse-Technologie Um das Innenleben eines Drehgebers wirksam vor äußeren Einflüssen zu schützen, bedarf es eines widerstandsfähigen Gehäuses. Kübler setzt hier auf stabile Druckguss-Gehäuse. Dadurch verfügen die Geräte über variable Wandstärken, die dafür sorgen, dass keine Schwachstellen entstehen können. Bei anderen Technologien werden zum Beispiel Schrauben in eine durchgehende Gewindeöffnung eingelassen, bei einem Druckguss-Gehäuse dagegen sind sie in die Wand integriert. Alles bleibt rundum geschlossen. So kann eine Dichtigkeit bis IP67k erreicht werden, was gerade bei widrigen Umwelteinflüssen von Vorteil ist. Außerdem bietet dieses Gehäuse auch Schutz vor Schlägen. Die Drehgeber gibt es optional als salzwasserfeste Ausführung. Hier kommt eine Nanobeschichtung zum Einsatz. Das Unternehmen bietet darüber hinaus Varianten aus Salzwasser-resistentem Aluminium an – dieses Material ist Standard bei den Atex und Heavy Duty-Drehgebern. Sensorik Im Bereich der Sensorik gibt es unterschiedliche Technologien. Am meisten haben sich optische und magnetische Sensoren bewährt. Kübler hat Drehgeber beider Technologien in seinem Programm. Die optischen Geräte kommen immer dann zum Einsatz, wenn die geforderte Präzision Priorität hat. Mit einer absoluten Genauigkeit von ±0,1° und Auflösungen bis 41 bit ist man mit diesen Drehgebern auf der sicheren Seite. Zudem sind sie unempfindlich gegenüber Magnetfeldern. Die magnetischen Drehgeber wiederum bringen eine hohe Stabilität mit. Durch Vergießen kann sogar die Schutzart IP69k erreicht werden. Aufgrund ihrer berührungslosen Abtastung sind sie widerstandsfähig gegenüber Schock und Vibration, ebenso gegenüber Feuchtigkeit, beispielsweise durch Betauung. Allerdings sind sie nicht so genau wie die optischen Kollegen, sie erreichen einen Wert von absolut ±1°. Bei der Drehgeberfamilie Sendix von Kübler ist die Sensorik in einem OptoAsic integriert. Dieser erhöht die Zuverlässigkeit – gerade bei absoluten Gebern, zu denen der F36 gehört. Hier ist der komplette Singelturn- und Multiturn-Funktionalität im Chip integriert. Elektronik Einen weiteren Baustein im Sicherheitsgefüge bildet die Elektronik. Die Sendix-Drehgeber verfügen über eine voll integrierte Busschnittstelle für alle gängige Feldbus-Systeme wie CANopen, Profibus, Profinet, Ethercat oder Devicenet. Darüber hinaus sind sie mit den gängigen Inkremental-Schnittstellen wie RS422/TTL oder Gegentak/ HTL) sowie offenen Standards wie SSI und BISS bei absoluten Gebern ausgestattet. Apropos BISS-C. Diese Schnittstelle spielt eine immer wichtigere Rolle. BISS-C ermöglicht eine bidirektionale isochrone Verbindung zwischen Sensoren, Antrieben und industriellen Steuerungen mit einem rein digitalen Anschluss. Die Open-Source-Lösung kann in die bestehende Standard-Steuerungshardware eingesetzt werden. Dabei liefert sie ein Echtzeit-Feedback von Position und Geschwindigkeit und ist 100 mal schneller als Standard-Feldbus-Systeme. Kabel und Stecker Beim Thema Sicherheit und Schutz spielen die Kabel und Stecker ebenfalls eine bedeutende Rolle. Kübler setzt M12 als Standard-Steckertechnologie ein. Damit werden eine fehlerfreie Installation und hohe Dichtigkeit ermöglicht. Das gilt übrigens auch im ungesteckten Zustand. Auch hier gilt Individualität. Der Anwender kann aus einem großen Sortiment an fertigen Kabelsätzen mit angespritzten Steckern auswählen. Flexible Kabel runden das Gesamtpaket einer geschützten Sensorikeinheit ab. Drehgeber müssen also auf vielen Feldern hohen Anforderungen bestehen. Erst dieses Zusammenspiel zwischen Mechanik, Gehäuse, Sensorik, Elektronik und den entsprechenden Kabeln und Steckern bildet die Grundlage für einen reibungslosen und dauerhaften Einsatz.
Fritz Kübler GmbH
