Drehmomentmessung

Bleche aus dem Walzwerk mit gezieltem Monitoring richten

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Meist soll nur ein bestimmter Teilbereich der Welle zum Sensor werden. Dieser wird mit speziell angepassten Werkzeugen kontaktiert, die in bestimmten Frequenzmustern hohe Ströme in die Welle leiten. So erhielt das Verfahren den Namen PCME-Magnetisierung (Puls Current Magnetic Encoding).

Nimmt später das Drehmoment auf die Welle zu oder ab, verändert sich linear dazu auch die Ausrichtung des Magnetfelds. Hochauflösende Magnetfeld-Spulen, die auf Spulenboards in einen Spulenhalter vergossen wurden, detektieren dies berührungslos in einem Abstand von bis zu 3 mm. Die Elektronik reagiert innerhalb von Mikrosekunden: Sie erfasst die Veränderungen und wandelt sie in sichtbare und damit nutzbare elektrische Signale um.

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Langzeitstabiles Magnetfeld auch nach Jahren noch präzise

Der NCTE-Sensor erfüllt ein wichtiges Kriterium: Sein Magnetfeld ist langzeitstabil, wird also im Lauf der Zeit nicht schwächer oder fällt gar ganz aus. Auch nach vielen Jahren liefert der Sensor zuverlässig präzise Daten. Ein Robustness-Test aus dem Luftfahrtbereich zeigte dies deutlich: In der Luftfahrt sind die Ansprüche besonders hoch. Man muss sehr leicht und zugleich stabil bauen, zudem müssen alle Bauteile Temperaturen bis zu -60 °C standhalten. Dabei ist hundertprozentige Zuverlässigkeit Pflicht.

Lange Zeit gab es im Bereich der Drehmomentmessung keine Sensoren, die diesen Anforderungen gewachsen waren. NCTE-Sensoren dagegen sind aufgrund ihrer technologischen Besonderheiten für schwierige Umgebungen wie geschaffen. Mit prominenter Unterstützung gelang 2009 der fundierte Nachweis: Liebherr Aerospace simulierte im Labor die Belastungen und Einflüsse, die im Flugbetrieb auftreten. Das Ergebnis der Temperaturwechseltests sowie der über 2.000.000 erfolgten Lastwechsel war eindeutig: Das Ausgangssignal änderte sich nicht, die Messergebnisse blieben bis zum Ende der Tests konstant.

Sensoren liefern unabhängig von der Umdrehungszahl exakte Daten

Ein zusätzlicher Vorteil der Sensoren: Sie arbeiten mit sehr kleinen Magnetfeldstärken von lediglich 0,5 bis 0,7 mT, was keine Ansammlung metallischer Partikel auf der Wellenoberfläche hervorruft. Zudem liefern sie unabhängig von der anliegenden Umdrehungszahl exakte Daten und sind wartungsfrei. Das macht die Technologie nicht nur für Richtmaschinen interessant, sondern für alle Maschinen, bei denen Kräfte anhand von Drehmomenten gemessen werden sollen. Schließlich ist ein zuverlässiges Monitoring der Belastungen in vielen Bereichen wichtig: für eine längere Lebensdauer der Maschinen, niedrigere Wartungskosten und eine konstant hohe Qualität in der Produktion.

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