Zahnrad und Sensorik: Zwei Komponenten für berührungsloses und verschleißfreies Messen. (Bildquelle: Siko)

Zahnrad und Sensorik: Zwei Komponenten für berührungsloses und verschleißfreies Messen. (Bildquelle: Siko)

Die Siko Zahnradsensorik ist ein kompaktes Messsystem, das die Bewegung einer Zahnstruktur erfasst. Daraus lassen sich Änderungen von Positionen, Winkeln und Drehzahlen ableiten. Das integrierte, inkrementale Messprinzip ermöglicht zudem hohe Auflösungen und Wiederholgenauigkeiten, gepaart mit einem guten Preis-Leistungs-Verhältnis. Der Einsatz der Zahnradsensorik ist immer dann sinnvoll, wenn eine Drehzahlerfassung mit bereits vorhandenen Zahnrädern (Modul 0,5 beziehungsweise 1,0) oder Zahnstangen, zum Beispiel an einer Maschine, erfolgen kann. Das heißt, es wird nur noch die Zahnradsensorik benötigt. Auf einen Magnetring oder ein alternatives Messsystem, wie einen Drehgeber, kann verzichtet werden. Exemplarische Einsatzgebiete sind Applikationen, bei denen bisher mit konventionellen inkrementellen Drehgebern gearbeitet wurde. Typisch ist auch die Drehzahlerfassung über bereits vorhandene oder preisgünstige, nachträglich zu installierende Zahnräder oder Zahnstangen.

Robust und verschleißfrei

Die Robustheit des Systems mit einer vollständig vergossenen Sensorik erschließt viele anspruchsvollen Anwendungen. So ist die Zahnradsensorik mit Schutzart IP67 unempfindlich gegen Schock und Vibrationen. Außerdem sind Feuchte und Betauung langfristig kein Problem; ebenso Staub, Öle, Fette sowie hohe Temperaturen bis optional 125 °C. All diese Eigenschaften können beispielsweise optische Systeme nicht ohne weiteres, beziehungsweise nur mit einem gewissen Aufwand, erreichen. So arbeiten optische Messsysteme zum Beispiel in der Regel in einem niedrigeren Temperaturbereich.

Um im Maschinenbau Drehzahlen und Positionen zu erfassen, kommen hauptsächlich inkrementale Drehgeber zum Einsatz. Diese weisen jedoch in Bezug auf die Robustheit gegenüber Umwelteinflüsse und mechanische Belastungen einige Nachteile auf. Das magnetische Messsystem wurde entwickelt, um dieser bekannten Problematik der Drehgeber entgegenzutreten. Durch die berührungslose Messwerterfassung erfolgt der Betrieb des Messsystems verschleißfrei. Folglich sind Verschleißerscheinungen an Kugellagern und Zwischengetrieben ausgeschlossen. Auch hohe Beschleunigungsmomente und Verzögerungen kann das Messsystem erfassen. Generell ist ein Drehgeber meist ein geschlossenes System. Die Zahnradsensorik ist hingegen ein unempflindliches offenes System. Der hohe Grad an Flexibilität durch Kompaktheit und die Möglichkeit vorhandene Zahnradstrukturen zu nutzen sind ebenfalls von Vorteil.

Speziell zur Drehzahlerfassung ist die Zahnradsensorik prädestiniert. Umdrehungen von maximal rund 30?000 U/min lassen sich abhängig vom Zahnraddurchmesser zuverlässig erfassen. So können Hochgeschwindigkeits-Antriebsspindeln an Fräs- und Schleifmaschinen, Motorfeedback oder auch zu überwachende Türöffnungssysteme, beispielsweise von Schienenfahrzeugen, ebenso relevante Einsatzgebiete sein, wie der Schiffs- und Kranbau.