Thermisch isolierte Wellen

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Bild: Hengstler GmbH

Der Acuro AD37 unterscheidet sich schon rein äußerlich von vergleichbaren Multiturn-Absolutwertgebern am Markt, denn er ist mit einer Bautiefe von 29mm besonders kompakt. Positionsdaten erfasst er dank des optischen Abtastprinzips mit einer Absolutgenauigkeit von ±36 Winkelsekunden sowie einer Wiederholgenauigkeit von ±10 Winkelsekunden und mit einer Auflösung von 20Bit im Singleturn- bzw. 12Bit im Multiturn-Betrieb. Die Messung der Winkelposition erfolgt durch das Abtasten einer präzisen Codescheibe mittels einer hochgenauen Optik. Hengstler hat den Geber als getriebebasierten magnetischen Multiturn-Encoder konstruiert.

Temperaturfeste Kupplung

Neben der kompakten Bauweise fällt noch eine weitere Besonderheit ins Auge: Die Vollwelle ist mit einer Countex-Kupplungsnabe ausgestattet. Diese Kupplungen von KTR Systems sind spielfrei, drehsteif und können axial auf die Welle gesteckt werden. Ein markantes Merkmal ist das Zwischenstück aus Polyetheretherketon (Peek). Der thermoplastische Kunststoff sorgt selbst bei Temperaturen von bis zu +160°C für eine nahezu gleichbleibende Drehfedersteifigkeit der Kupplung. Die Kupplungsnabe verschafft dem AD37 aber noch einen anderen Vorteil im Vergleich zu üblichen Motor-Gebern: Während bei diesen eine direkte Verbindung zwischen Geber-Welle und Motorwelle besteht und sich die Wärme der Motorwelle direkt auf den Geber überträgt, sorgt das Peek-Zwischenstück der Countex-Kupplung für eine thermische Isolierung zwischen beiden Wellen. So können Maschinenbauer die sich ständig weiter entwickelnden dynamischen Möglichkeiten von Elektro-Antrieben voll ausnutzen, ohne dass dadurch die Genauigkeit des Drehgebers durch eine starke Wärmeentwicklung beeinträchtigt wird.

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Bild: Hengstler GmbH

Ein-Kabel-Schnittstelle spart Bauraum

Der Acuro AD37 eignet sich für alle sicherheitskritischen 4-Draht-Applikationen bis SIL3 PLe Kategorie 3. Er besitzt eine elektrische RS-485-Schnittstelle, mittels derer alle Daten via Acuro Link-Protokoll an die Steuerung übertragen werden. Acuro Link wurde von Hengstler als Ein-Kabel-Lösung speziell für High-Performance-Motion-Control-Anwendungen entwickelt. Über die Schnittstelle können unterschiedliche Daten zeitgleich über ein einziges Kabel gesendet werden.

Die Positionsdaten sind ohne Qualitätsverlust über eine Distanz von bis zu 100m übertragbar. Das Acuro Link-Protokoll ermöglicht eine Übertragungsrate von 10MBaud sowie die vollständige Übermittlung von Informationen innerhalb eines einzigen Zyklus mit bis zu 32kHz Reglertakt. Auf diese Weise lassen sich Daten quasi in Echtzeit übertragen. Die hohe Signalgüte des Gebers erlaubt eine glattere Regelung als bei vergleichbaren Encodern, womit Servomotoren mit dem AD37 energieeffizient betrieben werden können. Da die Schnittstelle SIL3-zertifiziert ist, brauchen sich Software- und Hardware-Designer nicht mehr um die Sicherheitsanforderungen zwischen Drehgeber und Safety-Modul zu kümmern. Alle weiteren Maschinenkomponenten müssen nicht zwingend funktional sicher sein.

Für Servomotoren konzipiert

Hengstler hat den Acuro AD37 in enger Zusammenarbeit mit einem Kunden aus dem Bereich Servomotor konzipiert und exakt an die Anforderungen dieser Zielgruppe angepasst. Maschinenbauer können deshalb nicht nur Temperatur-, sondern auch Kabelbruch- oder Vibrationssensoren an den Encoder anschließen. Darüber hinaus verfügt er über einen Speicher mit 8kB Kapazität, um Drehgeber- und Anwender-Daten in einem Electronic Data Sheet zu speichern. Diese Optionen sowie ein Arbeitstemperaturbereich von -40 bis +115°C machen den Absolutwertgeber zum idealen Positionsmesser in Werkzeugmaschinen, Druckmaschinen, Textilmaschinen und Verpackungsanlagen.