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Optimaler Fahrverlauf

von Heinrich Greiner, Produktsegment Motion Control, Baumer GmbH

Eine exakte Positionierung und Geschwindigkeitskontrolle von Aufzugskabinen ist Voraussetzung für einen optimalen Fahrverlauf. Mit Drehgebern zur Positions- und Geschwindigkeitserfassung lassen sich beliebige Weg/-Zeit-Kurven fahren. Baumer zeigte dazu auf der Fachmesse Interlift (18.-21.10.) die aktellen Drehgeber-Trends.



Während sich für die Geschwindigkeitserfassung Inkrementalgeber anbieten, realisiert man die Positionsbestimmung am besten mit Absolutwertgebern. Die Positionswerte bleiben dann auch nach einem Spannungsausfall erhalten und Referenzfahrten sind überflüssig. In die speziell auf die Belange der digitalen Schachtkopierung ausgelegten Drehgeber sind alle Erfahrungen eingeflossen, die Baumer auf diesem Gebiet in den letzten zwei Jahrzehnten gesammelt hat. Zuverlässigkeit, einfache Montagemöglichkeiten und eine große Vielfalt bei den Schnittstellen sind das Resultat.

Die optischen oder magnetischen inkrementalen und absoluten Drehgeber für die Positions- und Geschwindigkeitserfassung der Aufzugskabine decken heute praktisch alle im Aufzugsbau denkbaren Aufgabenstellungen ab. Die Drehgeber, die es mit unterschiedlichen Wellen- und Hohlwellendurchmessern gibt, lassen sich gut montieren, sind robust, zuverlässig und sehr kommunikationsfreudig: Neben der klassischen SSI-Schnittstelle ist die Anbindung über alle gängigen Feldbus- und Ethernetschnittstellen möglich und natürlich wird auch das CANopen-Lift-Protokoll unterstützt. Der Sensorikspezialist Baumer hat hier von Anfang an sein Know-how eingebracht und schon lange Drehgeber im Programm, die diese speziell auf die Belange des Aufzugbaus abgestimmten Protokolle unterstützen.

Verscheißfreier Drehgeber

Ein Beispiel dafür ist der kompakte Multiturn-Absolutdrehgeber, der getriebelos nach dem patentierten „Touchless-Encoder-Prinzip" und damit verschleißfrei arbeitet. Er eignet sich für Umgebungstemperaturen von -20 bis 80°C. Die Werte für die Schockfestigkeit liegen bei 2.000 m/s2. Der Geber erreicht eine Auflösung von 29 Bit, wobei 13 Bit für die Winkelinformation und 16 Bit für die Umdrehungszahl verwendet werden. Im Bereich der Aufzugstechnik müssen für Regelungsaufgaben häufig zwei Gebertypen miteinander kombiniert werden: Beim Fahrbetrieb werden für die Geschwindigkeitsregelung des Fahrkorb-Antriebs die Signale eines Inkrementalgebers ausgewertet. Für die genaue Ansteuerung der Stockwerke dagegen braucht man die absoluten Positionssignale eines Multiturn-Drehgebers. Mit Multiturn-Drehgebern, die zwei zusätzliche, um 90° versetzte Inkrementalsignale liefern, kann der Anwender nun zwei ‚Fliegen‘ mit einer Klappe schlagen: Das integrierte Asic verarbeitet sowohl die absoluten als auch die inkrementalen Signale und stellt sie über normierte Schnittstellen der Steuerung für Geschwindigkeits- und Positionsregelung zur Verfügung. Neben der Geschwindigkeitsüberwachung lassen sich die um 90° versetzen Inkrementalsignale des Drehgebers auch noch für andere Zwecke nutzen: beispielsweise für die Schlupf- oder Differenzüberwachung der Antriebsriemen oder Stahlseile.

Geschwindigkeitsmessung direkt am Antriebsriemen

Geschwindigkeiten und Positionen kann man bei Aufzügen auch direkt am Antriebsriemen messen. Mit dem Messrad-Encoder MA20 steht hierfür eine sehr praktikable Lösung zur Verfügung. Dazu wurde ein hochauflösender optischer Inkremental-Drehgeber mit einem präzisen Messrad und einem gefederten Befestigungsarm kombiniert. Der Drehgeber liefert dank patentierter LowHarmonics-Technologie 25.000 Impulse pro Umdrehung, was selbst bei langsamer Bewegung eine hohe Messgenauigkeit ermöglicht. 16 Auflösungen zwischen 100 und 25.000 Impulsen sind vordefiniert und über einen HEX-Schalter wählbar. Der stufenlos veränderbare Anpressdruck des Messrades sorgt auch bei differierenden Applikationsgegebenheiten für ideale Haftung ohne Schlupf. Dank des dreh-, schwenk- und höhenverstellbaren Befestigungsarms lässt sich der Messrad-Drehgeber einfach und schnell montieren.

Spezialisten für Aufzugsbauer

Magnetische Drehgeber ohne Eigenlagerung sind wegen ihrer robusten Ausführung auch für den Aufzugsbau gut geeignet. Als erster Hersteller bietet Baumer lagerlose magnetische Drehgeber jetzt auch in einer besonders kompakten Bauform an, so dass sich die Vorteile des berührungslosen Messprinzips auch bei sehr beengten Einbauverhältnissen nutzen lassen. Der kleine Absolutdrehgeber mit der Typenbezeichnung MHAD, der die bewährte HDmag-Drehgeberfamilie ergänzt, benötigt bei einem Durchmesser von 50 mm und einer Bautiefe von lediglich 20 mm nur sehr wenig Einbauplatz und passt praktisch in jede Lücke. Für die Montage ist kein freies Wellenende erforderlich.

Aufgrund seiner großen Durchgangshohlwelle kann man den Geber beispielsweise platz- und kostensparend direkt auf der Welle zwischen Getriebe und anzutreibendem Maschinenteil montieren. Die integrierte Eigendiagnose überwacht die Signalqualität und überprüft permanent die Sensorfunktion.

Integrierte Funktionskontrolle

Zudem zeigte Baumer sicherheitsgerechte Multiturn-Absolut-Drehgeber mit redundanter Schnittstelle (SIL-3-Zulassung bzw. Ple), Seilzug-Drehgeber, die sich für zahlreiche vertikale Fördereinrichtungen wie die im Automobilbau weit verbreiteten Hubtische eignen, sowie Drehgeber mit integrierter Funktionskontrolle.

Das Enhanced Monitoring System, kurz EMS, basiert auf einem schnellen Mikroprozessor, der kontinuierlich sämtliche Drehgeberfunktionen über den kompletten Drehzahlbereich überwacht. Die Betriebszustände werden zudem direkt am Drehgeber über eine LED angezeigt.

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www.baumer.com



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