Messtechnik in der Mobilhydraulik - Status Quo?
Mit Blick auf Industrie 4.0 setzt man bei Sensoren im industriellen Umfeld aktuell auf verschiedenste Bussysteme. Wie schaut es bei Sensorik für mobile Maschinen aus? Was sind hier die Forderungen in Bezug auf Schnittstellen? Bei mobilen Arbeitsmaschinen sind nach wie vor Bussysteme wie CANbus und ISObus etabliert. Wenn man sich die Kommunikation der Maschinen untereinander genauer anschaut, dann sieht man, dass diese auf der Controllerebene stattfindet und mittelfristig auch weiterhin auf dieser Ebene bleiben wird. Langfristig wird die Sensorik immer leistungsfähiger und immer schneller werden. Funktionen wie autonomes Fahren, Fernsteuerung, Maschinen- und Prozessvernetzung sind da die Schlagworte, die immer weiter in den Mittelpunkt der Entwicklung rücken. |
Thomas Schmale, Application Engineer Mobilhydraulische Positionssensoren |
Wo sehen Sie weitere Trends bei Sensorik für mobile Anwendungen?
Generell kann man sagen, dass der Trend für Sensoren in mobilen Anwendungen weiterhin ungebrochen ist. Wir sehen, dass immer mehr Sensoren an den verschiedensten Punkten der Anwendungen eingesetzt werden, um noch präzisere Messungen vorzunehmen und dadurch immer mehr Maschinenfunktionen zu automatisieren. Die Ergebnisse dieses Trends sind verbesserte Sicherheitskonzepte, erhöhter Komfort für den Anwender durch Automatisierung, weniger Verschleiß und Energieaufwand und insgesamt eine Effizienzsteigerung der mobilen Maschinen.
Die größte Herausforderung bei Sensoren im Außeneinsatz sind die rauen Umgebungsbedingungen – extreme Temperaturen, Schmutz, Wasser. Was sind Ihre Empfehlungen hinsichtlich Konstruktion und Beschaffenheit, damit sich die Sensoren möglichst lange bewähren?
Unsere Mobilsensoren funktionieren mit der magnetostriktiven Temposonics Technologie, welche berührungslos misst und daher verschleißfrei arbeitet. Deshalb haben sie, verglichen mit anderen Technologien, eine theoretisch unbegrenzte Lebensdauer und zeichnen sich durch höhere Zuverlässigkeit auch in rauen Arbeitsumgebungen aus. Durch die Temposonics Technologie werden absolute statt relative Positionen erfasst, was zur Folge hat, dass eine Neukalibrierung des Sensors nicht erforderlich ist.
Was ist denn die Besonderheit der Technologie, außer dass sie absolute statt relative Positionen erfasst?
Die Besonderheit unserer magnetostriktiven Messtechnik ist ihre hohe Störfestigkeit gegen Umwelteinflüsse. Wegmesser der Temposonics® MH-Serie zeichnen sich daher durch besonders hohe Schock- und Vibrationsresistenz, Temperaturbelastbarkeit und Störfestigkeit gegen elektromagnetische Felder aus. Die Sensoren sind speziell für den Einbau in Hydraulikzylinder entwickelt worden und beanspruchen keinen zusätzlichen Bauraum. Gleichzeitig bieten Hydraulikzylinder den bestmöglichen Schutz vor den rauen Einflüssen in der mobilen Arbeitswelt.
Apropos lange Lebensdauer: In industriellen Anlagen hält vorrausschauende Wartung mehr und mehr Einzug. Wie sieht es denn mit der Zustandsüberwachung respektive vorausschauenden Wartung bei Sensoren für mobile Maschinen aus?
Bei vorrauschauender Wartung, ähnlich wie bei der Zustandsüberwachung, spielen unsere Mobilsensoren eine wichtige Rolle. So werden durch unsere Sensorik Überlastungszustände und Lastspitzen verhindert, wodurch sich die Wartungsintervalle an Mechanik- und Hydraulikkomponenten verlängern lassen. Des Weiteren kann mit unserer Sensorik die Häufigkeit der Lastzyklen ermittelt werden, was wiederum als Basis für Zustandsüberwachung genommen werden kann, welches die Vorstufe zur vorrausschauenden Wartung darstellt. Da auf diesem Feld ständig weitergeforscht und -entwickelt wird, kann man davon ausgehen, dass in naher Zukunft die Sensorik noch anwendungsspezifischer wird. Des Weiteren wird das Zusammenspiel und die Kommunikation der Sensoren untereinander weiter optimiert werden, so dass eine noch genauere Maschinenzustandsüberwachung erreicht werden kann.
Temposonics® MH-Serie MH Positionssensor für mobilhydraulische Anwendungen
Welche Funktionen Ihrer Positionssensoren tragen zu einer optimalen Mess- und Prozesssicherheit bei?
Um diese Frage präzise zu beantworten, möchte ich das Beispiel unserer Temposonics Weggeber der MH-Serie anführen. Diese Sensoren haben eine Eigendiagnosefähigkeit, die zur funktionalen Sicherheit der Anwendung beiträgt. Ein Beispiel dafür ist die Lastmomentbegrenzung an Lastaufzügen oder Arbeitsbühnen. Durch die Überwachung der Position des Hydraulikzylinders während des Betriebs können die Sensoren verhindern, dass sich das System in eine Position bewegt, die die Stabilität beeinträchtigen oder Toleranzen überschreiten würde, um die Sicherheit des Benutzers zu gewährleisten.
Es wird versucht, immer mehr Elektronik bei gleichzeitiger Forderung nach Miniaturisierung in den Sensor zu integrieren. Ist diese Entwicklung immer sinnvoll?
Diese Entwicklung ist sinnvoll und Temposonics ist ein führender Anbieter in diesem Bereich. Eine Miniaturisierung von Sensoren bedeutet weniger Gewicht, weniger Bauraum bei gleichbleibender oder verbesserter Messung, was dann im Umkehrschluss effizientere Maschinen bedeutet. Zudem ist es durch Miniaturisierung möglich, das komplette Maschinendesign zu überarbeiten, um auch hier Verbrauch wie Verschleiß zu verringern.
Wenn Sie Mitte des 21. Jahrhunderts einen Positionssensor beschreiben müssten, wie sähe dieser aus und welche Funktionen hätte er an Bord?
Mitte des 21. Jahrhunderts werden Positionssensoren noch mehr Funktionen vereinen. Sie werden noch stärker miteinander vernetzt sein, und die Benutzeroberflächen werden einfacher und intuitiver und damit auch für den unerfahrenen Bediener zugänglich. Zudem werden immer umfangreichere Diagnosefunktionen implementiert, um Maschinen noch zuverlässiger und sicherer zu betreiben. Die Entwicklung der mobilen Sensorik bietet noch viel Potenzial. Es wird sehr spannend sein, dieses Potenzial auszuschöpfen und dabei den Fokus darauf zu legen, mobile Anwendungen einfacher, sicherer und so effizient wie möglich zu gestalten.
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