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antriebstechnik 7/2021

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antriebstechnik 7/2021

SPECIAL: ANTRIEBSTECHNIK

SPECIAL: ANTRIEBSTECHNIK IN DER SCHWERINDUSTRIE Die eingesetzten Drehgeber müssen dabei einiges aushalten: Eine staubhaltige Atmosphäre, Temperaturen über 40 °C, Vibrationen und Schocks sowie durch Grubenwasser verursachte Luftfeuchtigkeit belasten die Encoder stark. Der Absolutwertgeber Acuro AX65 ist für die Arbeit der Walzlader in Bergbaumaschinen nicht nur schockfest bis 200 g, sondern misst mit seinem Außendurchmesser gerade einmal 65 mm. Hengstler hat den AX65 speziell für Anwendungen in explosionsgefährdeten Umgebungen und im Bergbau zertifizieren lassen (ATEX/IECEx). Durch sein hochwertiges Edelstahlgehäuse hält der Drehgeber nicht nur extremen Temperaturen von - 40 bis + 60 °C stand, sondern ist auch korrosionsbeständig. UNVERLIERBARE SCHRAUBEN UND DICHTUNG SCHÜTZEN VOR FEUCHTIGKEIT Die hohe Widerstandsfähigkeit des Drehgebers wird durch einige konstruktive Maßnahmen erreicht. Dazu gehören z. B. die unverlierbaren Schrauben, die sich innerhalb des ex-geschützten Bauraums der Encoder befinden und die durch einen O-Ring abgedichtet werden. So entsteht kein Spalt zwischen Schraubkopf und Drehgeber, durch den Feuchtigkeit eindringen könnte. Vergleichbare Drehgeber am Markt besitzen laut Hersteller weder diese Dichtung noch unverlierbare Schrauben. Die hermetische Abdichtung der Schraubköpfe hat aber nicht nur den Vorteil, dass der Drehgeber im Inneren nicht korrodieren kann. Sie verhindert auch, dass sich Schmutz an den Schrauben festsetzt und sich diese dadurch „festfressen“. Deshalb lassen sich die Schrauben auch nach langer Zeit noch einfach lösen. GEEIGNET FÜR DRILLING-ANWENDUNGEN Mit ihrem hohen Korrosionsschutz und der mechanischen Robustheit empfehlen sich die Acuro AX65-Drehgeber auch für den Einsatz in Drilling-Anwendungen – z. B. auf Bohrinseln, Bohrschiffen oder in der Geothermie-Exploration. Dort übernehmen sie gleich mehrere Aufgaben. Zum einen messen die Encoder in der Antriebsmaschine des Bohrstrangs – dem Top Drive – die sogenannten Hebeverfahrwege. Die genaue Position des Bohrstrangs wird unter anderem bei der Anbindung unterschiedlich langer Rohre benötigt. Außerdem erfasst der Drehgeber in Kombination mit Seilzügen die Längenmessung für den Verfahrweg des Top Drives. Ein weiteres Anwendungsgebiet für den AX 65 auf Ölplattformen ist das Pipe Handling. Der Begriff bezeichnet die Entnahme der einzelnen Segmente des Bohrgestänges aus einem Bevorratungssystem und die Übergabe an ein automatisiertes Montagesystem. Diese „Electric roughnecks“ genannten Roboter ver- 01 01 Die explosionsgeschützten Absolutwertgeber sorgen in Walzenladern im Steinkohlenbergbau für die optimale Ausrichtung der Schneidwalzen 02 Unverlierbare Schrauben, die sich innerhalb des ex-geschützten Bauraums der Encoder befinden und durch einen O-Ring abgedichtet werden, schützen die Drehgeber vor eindringender Feuchtigkeit 03 Auf Bohrinseln führen die robusten Drehgeber unter anderem die genaue Ausrichtung des Bohrkopfes aus 04 Die Inkrementalgeber der Icuro RI58-Serie halten Temperaturen bis zu 100 °C stand 02 03 30 antriebstechnik 2021/07 www.antriebstechnik.de

SPECIAL: ANTRIEBSTECHNIK IN DER SCHWERINDUSTRIE 04 schrauben die einzelnen Stangen zu einem Bohrstrang. Auch hier spielt der Acuro AX65 seine Stärken aus: Er ist nämlich nicht nur schockfest, sondern hält auch axialen und radialen Wellenbelastungen von bis zu 300 N stand. Durch den modularen Aufbau der Geber können Anwender ihre eigenen Kabel anschlagen. EX-ZERTIFIZIERUNG FÜR BREITES ANWENDUNGSSPEKTRUM Der hohe Explosionsschutz der Hengstler-Drehgeber hat auch die Herrenknecht Vertical GmbH überzeugt. Das Unternehmen suchte einen Encoder für die Positionierung des Bohrantriebs und des Hebewerks seiner Tiefbohranlagen und entschied sich für den Acuro AX71 und den Acuro AX73. „Die wenigsten Anbieter haben ex-geschützte Drehgeber im Programm“, nennt Jürgen Binder, Technischer Leiter bei Herrenknecht Vertical, einen der Gründe für seine Wahl. Beide Encoder punkteten aber auch bei der Feldtauglichkeit: Sie bieten einen sehr guten EMV- und Blitzschutz, halten extremen Temperaturen stand (- 40/+ 70 °C) und sind wie der AX65 korrosionsbeständig. Der Betriebszustand der Hengstler-Drehgeber lässt sich zudem jederzeit überwachen. Bei den Absolutwertgebern ermöglichen die bereits vorhandenen Schnittstellen wie SSI und Profinet eine Selbstüberwachung der Encoder. Die Inkrementalgeber verfügen dagegen über einen optionalen Alarmausgang. „Wenn der Temperaturbereich des Gebers überschritten wäre oder sich eine LED zugesetzt hätte, würde der Encoder automatisch ein Signal an die Steuerung geben“, so Application Manager Peter Elbel. PRODUKTGESTALTUNG IM SINNE DES ANWENDERS Auf Wunsch modifiziert Hengstler jeden Drehgeber exakt nach Anwendung. Den Service nahm unter anderem ein Unternehmen in Anspruch, das Flämmmaschinen für die Stahlindustrie fertigt. Diese Anlagen entfernen Oberflächendefekte auf den Stahlblöcken, die durch den Gießvorgang entstanden sind. Damit die Flämmbrenner optimal arbeiten können, müssen sie exakt auf die zu bearbeitende Oberfläche ausgerichtet werden. Hier kommen die Inkrementalgeber Icuro RI58TD von Hengstler zum Einsatz: Sie erfassen sowohl die genaue Position der Flämmbrenner als auch deren Verfahrgeschwindigkeit. Die Inkrementalgeber sind selbst schon sehr robust, denn sie widerstehen Temperaturen bis zu 100 °C und Schocks in einer Stärke bis 100 g. Darüber hinaus statteten die Ingenieure den Encoder mit einem besonders hitzebeständigen Kabel aus, das sich auch bei Umgebungstemperaturen bis zu 300 °C nicht verformt. Die Anpassung von Drehgebern an verschiedenste Anwendungen ist für Peter Elbel und sein Team selbstverständlich. Neben der Installation von Sonderkabeln gehören auch die Erweiterung von Temperaturbereichen, die Erhöhung von Lagerlasten und die Integration spezieller Dichtungen zum Service von Hengstler. „Dank unserer langjährigen Expertise können wir unseren Kunden exakt die Lösungen liefern, die sie brauchen“, so Elbel. Das Produktprogramm, auf das er und seine Kollegen dabei zurückgreifen können, ist äußerst umfangreich. Neben den eigenen Absolutwert- und Inkrementalgebern verfügt Hengstler auch über Heavy Duty-Inkrementalgeber und -Resolver der US-amerikanischen Schwesterfirma Dynapar. Da die Resolver ausschließlich aus Wicklungen bestehen und keine empfindliche Auswerteelektronik enthalten, eignen sie sich besonders gut für Anwendungen mit extremen Umgebungstemperaturen oder starken Schocks bzw. Vibrationen. Der Ingenieur kennt die Anforderungen der Schwerindustrie gut. Er hat mit seiner Abteilung bereits zahlreiche Anregungen der Branche aufgegriffen und Hengstler-Drehgeber entsprechend optimiert. Die unverlierbaren Schrauben und die O-Ring- Dichtungen sind nur zwei von vielen Beispielen. Fotos: Aufmacher: Produkte: Hengstler, Hintergrund: Tupungato/shutterstock, Herrenknecht Vertical GmbH, OVKNHR/shutterstock; 01: Tupungato/shutterstock; 02: Hengstler GmbH; 03: curraheeshutter/shutterstock www.hengstler.de DIE IDEE „Wir entwickeln unsere Drehgeber für die Schwerindustrie ständig weiter und sind dabei in engem Kontakt mit unseren Kunden. Durch den intensiven Austausch kennen wir die Anforderungen der Branche genau und können unsere Produkte optimal an die Applikationen anpassen.“ Peter Elbel, Application Manager, Hengstler GmbH www.antriebstechnik.de antriebstechnik 2021/07 31

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