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´ In einem Hafenkran müssen die Drehgeber Wind und Wetter standhalten.
Hohlwellen-Drehgeber mit eingekapselter Elektronik werden wahlweise mit direktem Kabelabgang, radialer Flanschdose oder mit einem um 180° drehbaren Klemmenkasten ausgeführt.
Der Drehgeber widerstehen auch widrigen Umweltbedingungen. Sie sind für den Einsatz bei -40 bis 100 °C geeignet und weisen die Schutzklasse IP66 auf.
Der Leitungsschirm wird mit einem integrierten Zwischenstutzen fest verpresst. Das sorgt für stabile Kontaktierung bei gleichzeitig gutem Schutz gegen widrige Umgebungsbedingungen.
Eine weitere Option der Kabelverschraubungen: Der Außenmantel wird partiell entfernt, um die Schirmung freizulegen. Eine Metallfeder kontaktiert den Leitungsschirm mit dem Gehäusepotenzial. Die Schirmung kann so bis kurz vor die Klemmstelle geführt werden

Multiturn- und Singleturn-Absolutwertgeber von Baumer Hübner arbeiten auch unter widrigen Bedingungen zuverlässig im Dauerbetrieb. Vor allem das raue Seeklima mit seiner salzhaltigen Atmosphäre, extremen Temperaturen, hoher Luftfeuchtigkeit sowie die starken mechanischen Belastungen am Hafenkran erfordern widerstandsfähige Komponenten. Industrie-taugliche Standard-Drehgeber würden hier schnell versagen. Da die Verfahrgenauigkeit bei Krananwendungen besonders wichtig ist, müssten die Anlagen bis zu einer Reparatur oder einem Austausch stillgelegt werden. Wo aber rund um die Uhr gearbeitet wird und jede Minute zählt, sind Wartungsauszeiten und Stillstände keine Option. Darum werden an Hafenkränen ausfallsichere Heavy-Duty-Drehgeber eingesetzt. An Hubwerkstrommeln, Fahr- und Katzantrieben und Laufrädern bestimmen sie Geschwindigkeiten und Positionen und tragen so zum schnellen Güterumschlag bei.

Die jüngsten Generationen optischer Encoder liefern im Singleturn-Bereich Auflösungen von 18 Bit, also 262.144 Positionswerte. In Kombination mit hochauflösenden Multiturn-Gebern lassen sich 36 Bit Gesamtauflösung erreichen. Für mechanische Beständigkeit setzt Baumer Hübner auf robuste Kugellager, die große axiale und radiale Belastungen aufnehmen. Die Elektronik wird schock- und vibrationsfest eingebaut. Die Gehäuse bestehen aus Leichtmetall mit Oberflächenbeschichtung.

Anwender im Detail

Baumer Hübner
Die Berliner Firma Baumer Hübner ist ein Unternehmen der Baumer-Gruppe mit Hauptsitz in Frauenfeld (Schweiz) mit weltweit etwa 2.500 Beschäftigten, davon circa 200 bei Baumer Hübner. Das in zweiter Generation geführte Familienunternehmen Baumer ist einer der führenden Sensorikhersteller. Rund 12 % aller Mitarbeiter sind in Forschung und Entwicklung tätig. Der Konzern gliedert seine Geschäftsaktivitäten in fünf Bereiche: Sensor Solutions, Motion Control, Vision Technologies, Process Instrumentation und Gluing Systems. Baumer Hübner nahm 1934 mit einem neuen Prinzip für vollgeflutete Unterwassermotoren den Betrieb auf. In der Folge entwickelte das Unternehmen Tachogeneratoren. Seit mehr als 20 Jahren hat es sich auf Drehgeber spezialisiert und sich damit einen Namen als Lieferant von Heavy-Duty-Geräten gemacht. Jüngere Entwicklungsschritte gehen in die Richtung anspruchsvoller Signalverarbeitungs- und Auswertungselektronik.

Schutz vor Wind und Wetter

Drehgeber, egal welcher Ausführung, haben zwei erste Angriffsflächen für schädliche Umwelteinwirkungen, die Achsseite und die Anschlussseite. Wo der Encoder auf die Welle montiert wird, besteht üblicherweise nur ein Schutz bis IP54. Der Schutzgrad lässt sich aber leicht erhöhen, indem das Gehäuse auf die überwachte Maschine aufgeschraubt wird. Dabei verbleibt aber eine Schwachstelle – die Spannungs- und Datenleitungs-Verbindung. Durch den Einsatz von Perfect-Kabelverschraubungen von Jacob erreicht Baumer Hübner IP66-Schutz für das gesamte Gerät. Kai-Hans Otto, Konstruktionsleiter bei Baumer Hübner, erklärt: „Wir haben die Kabelverschraubungen von Jacob mit einer Auswahl von Wettbewerberprodukten verglichen. Sie waren die einzigen, die den Spritzwassertest bestanden haben.“ Die Verschraubungen aus galvanisch vernickeltem Messing sind beständig gegen Korrosion, aggressive Salzlösungen und Verschleiß. Jacob liefert sie mit Staubschutzscheibe – diese kann bis zum elektrischen Anschluss in der Verschraubung bleiben und schützt so jene Encoder, die ohne Kabel ausgeliefert werden, auch bei Transport und Lagerung.

Baumer Hübner hat außerdem eine Möglichkeit entwickelt, Drehgeber zum Einsatz in technikfeindlichen Umgebungen auch während der Montage zu schützen. Die Elektronik der robusten optischen Drehgeber der HOG-86-Familie wird im Werk verkapselt und die Anschlüsse werden durch einen Anschlussdeckel geführt. Darüber liegt eine zweite Gehäuseschicht. Nur die Kammer mit den Anschlüssen muss zur Montage zugänglich sein. Auch wenn dabei etwas Staub eindringt, kann die Elektronik im Geräteinneren nicht geschädigt werden.

EMV-Abschirmung inklusive

Neben Dichtigkeit ist die Festigkeit der Leitungsverbindung ein ausschlaggebendes Kriterium für die Kabelverschraubungen – sie integrieren Zugentlastung und Verdrehschutz. Und eine weitere Spezifikation ist für Baumer Hübner wichtig: Bestellt wurden die Verschraubungen in EMV-Ausführung. Das Unternehmen empfiehlt die Verwendung von abgeschirmten Leitungen, damit die Drehgebersignale auch über längere Distanz

sauber übertragen werden. EMV-Kabelverschraubungen ermöglichen eine lückenlose und durchgängige Kontaktierung. Der freigelegte Leitungsschirm lässt sich fest mit einem integrierten Zwischenstutzen verpressen. Dadurch entsteht ein guter und vor Umwelteinflüssen geschützter metallischer Kontaktbereich, der für eine dauerhafte Verbindung mit dem Gehäusepotenzial sorgt.