antriebstechnik 4/2019

SENSORIK UND MESSTECHNIK

SENSORIK UND MESSTECHNIK ständig zu aktivieren – und das komplett ohne Batterien und wartungsfrei. Punkten können die Wiegand-Sensoren überall, wo Rotationen präzise erfasst und gezählt werden müssen. Neben leistungsstarken magnetischen Multiturn-Drehgebern und Motorfeedback- Kits – dem Kerngeschäft von Posital – gehören hierzu auch Gas- oder Wasserzähler sowie Ventilatoren. Welches zusätz liche Potenzial allein im Geber-Geschäft steckt, konnte Posital eindrucksvoll auf der SPS IPC Drives 2018 demonstrieren. Den Montage-Kits für Servomotoren wurden in Nürnberg kostengünstige Stepper-Kits für Schrittmotoren sowie ein Hohlwellen-Kit (Hollow Shaft) – etwa für Einsätze in Roboterarmen – an die Seite gestellt. Allesamt ohne Batterien und multiturn – dank Wiegand und Energy Harvesting. KNOW-HOW MIT SPEZIELLER REZEPTUR Wie fokussiert Posital auf den Bereich Energy Harvesting ist, zeigte sich Ende 2014 als die US-Firma, die in die Fußstapfen von John Wiegand getreten war, die Versorgung mit Wiegand-Draht ankündigte. „Kurzerhand entschieden wir, die gesamte Technologie – inklusive Maschinen, Muster und Anleitungen – zu kaufen und direkt in die Fertigung des hochspeziellen Drahtes einzusteigen“, so Leeser. „Aus dem Stand übernahmen wir so 40 Jahre Know-how – inklusive der vom Erfinder höchstpersönlich verfassten ‚Wiegand-Bibel’ mit sämtlichen Details über den komplizierten Herstellungsprozess.“ Während eine der beiden Spezialmaschinen für die Herstellung des Wiegand-Drahts ins zentrale Forschungs- und Entwicklungszentrum der Fraba-Gruppe nach Aachen gebracht wurde, verblieb die zweite Fertigungslinie in den USA. Am Posital-Standort in Hamilton, New Jersey, produziert die riesige Maschine, die mit ihren vielen Spulen an eine gigantische Super-8-Film-Anlage erinnert, seither im 2-Schicht-Betrieb den begehrten Spezialdraht – für den eigenen Bedarf wie für den Weltmarkt. Mit der Maschine im Aachener F&E-Zentrum, die zur Absicherung einer stabilen Lieferkette auch als zweiter Standort für die Serienfertigung dient, arbeitet Posital gezielt an der Weiterentwicklung der Wiegand-Technologie. „Dabei haben wir zugleich mehrere Parameter im Visier“, so Dr. Michael Löken, Leiter der Know-how- Schmiede. „Zum ambitionierten Programm gehören weitere Kostenreduzierung, fortschreitende Miniaturisierung und eine noch höhere Ausbeute.“ Um die Drahtlänge von aktuell 15 mm weiter zu verkürzen, forscht man intensiv an Variablen wie Innen- und Außendurchmesser der Spule, Anzahl der Windungen oder dem Drahtdurch- messer. „Hier gibt es noch viel Optimierungspotenzial“, unterstreicht Löken. „Wir müssen unser Verständnis für die Wiegand- Technologie stetig verbessern, um das optimale Signal bei den Miniaturisierungsschritten zu generieren.“ DRAHTLOSER TRAUM Schon länger geht die Absatzkurve der verkauften Wiegand-Sensoren steil nach oben. Um hier Schritt zu halten, erfolgt eine Vernetzung mit Forschungseinrichtungen – nicht nur im Umfeld der RWTH in Aachen sondern auch mit Hochschulen in Japan. „Dabei geht es weniger um den Wiegand Draht, sondern vielmehr um Aspekte wie das Packaging“, so der F&E-Leiter. „Dies ist nötig, wenn man große Linien für Millionen von Stückzahlen aufbauen will.“ „Mit Hochdruck arbeiten wir daran, die Energieausbeute unserer Wiegand-Sensoren hochzufahren – und damit ganz neue Anwendungen ins Visier zu nehmen“, unterstreicht Fraba-Chef Leeser. „Schon jetzt kommen wir bei speziellen Testläufen in Aachen punktuell auf 10 V – und damit in die Nähe von Low-Power-Funklösungen, mit denen wir unseren Traum von drahtloser Kommunikation per Wiegand-Effekt verwirklichen können.“ Fotos: Posital Fraba Europa www.posital.com DIE IDEE „Beim Wiegand-Effekt handelt es sich um Energy Harvesting pur. Die Energie kommt direkt aus der Rotation. Und das – komplett anders als etwa bei einem Dynamo – auch bei sehr langsamen Bewegungen. Das Ziel ist drahtlose Kommunikation per Wiegand-Harvester. Dies würde – jenseits des batterielosen Multiturnbetriebs bei Encodern – noch deutlich mehr Applikationen erschließen. Ein Riesenthema, wenn man an die Abermillionen Aktoren und Sensoren denkt, die sich in der IIoT-Welt nicht nur autark mit Energie versorgen, sondern ihre Daten permanent austauschen sollen.“ 03 Sämtliche Details über den komplizierten Herstellungsprozess stehen in der vom Erfinder höchstpersönlich verfassten „Wiegand-Bibel“ Jörg Paulus, General Manager Sales Europe, Posital-Fraba 74 antriebstechnik 2019/04 www.antriebstechnik.de

newcast.de tbwom.de SICHER UND DIREKT MIT STEUERUNGEN KOMMUNIZIEREN 5. INTERNATIONALE FACHMESSE FÜR GUSSPRODUKTE MIT NEWCAST FORUM Für die Positionsmessung in Maschinen und Anlagen mit Siemens-Steuerungen bietet Heidenhain absolute Drehgeber mit Drive-Cliq-Schnittstelle an. Sie liefern Positions- und Betriebsdaten direkt an die Steuerungen. Weil jede Applikation spezifische Anforderungen z. B. an die Mechanik oder die Genauigkeit des Drehgebers hat, gibt es mehrere Varianten. Zum Programm gehören optische und induktive Drehgeber. Während die optischen Drehgeber höhere Genauigkeiten ermöglichen, sind induktive Drehgeber sehr robust und unempfindlich gegen Verschmutzungen. Dazu haben sie kompaktere Baumaße. Neben Singleturn- stehen auch Multiturn-Drehgeber mit Getriebe für das Zählen der vollen Umdrehungen zur Wahl, es gibt dabei Varianten mit und ohne Eigenlagerung sowie mit unterschiedlichen Wellenausführungen und -durchmessern. Alle Drehgeber dieses Programms sind für sicherheitsgerichtete Anwendungen nach SIL 2 bzw. Kategorie 3, Performance Level „d“ zertifiziert. www.heidenhain.de LANGZEITDICHTE DEHNUNGSSENSOREN Mit der Familie DST55R erweitert Baumer sein Portfolio um langzeitdichte Dehnungssensoren, um Kräfte in rauen Außenumgebungen zu messen. Die Sensoren zeichnen sich durch korrosionsbeständige Materialien für die Kategorie C5-M, die Dichtigkeit nach Schutzart IP69K und das Dichtigkeitskonzept proTect+ aus. Sie haben einen Betriebstemperaturbereich von – 40 bis + 85 °C und eignen sich besonders für industrielle Anwendungen im Außenbereich. Die Sensoren basieren auf der DMS-Technologie. Sie sind mit integrierter Elektronik und wahlweise mit einem Spannungsausgang oder einer CANopen-Schnittstelle erhältlich. Der Werksabgleich auf Dehnung erlaubt den Einbau ohne Kalibrierung mit separatem Kraftsensor. Die Sensoren gibt es ab Werk mit verschiedenen Messbereichen von ± 100, ± 250, ± 500 und ± 1 000 µm/m. Mit ihrer Messgeometrie sind die DST55R unempfindlicher gegenüber mechanischen Störgrößen. www.baumer.com worldwide Ideen inForm gießen Die NEWCAST ist die weltweit bedeutendste Plattform innovativer Gussprodukte. Höhepunkt ist die Verleihung des NEWCAST-Awards. Ergänzt wird die Leistungsschau um die Vorträge und Diskussionen im NEWCAST-Forum. Präzision in Guss Die internationale Fachmesse zeigt Präzisionstechnik vom Feingussteil in der Medizintechnik bis zum Großgussteil im Maschinen- und Anlagenbau. Willkommen in Düsseldorf! Metals EFFICIENT PROCESS SOLUTIONS Messe Düsseldorf GmbH Postfach 10 10 06 _ 40001 Düsseldorf _ Germany Tel. +49211 4560-01 _ Fax +49211 4560-668 www.messe-duesseldorf.de