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Mobile Maschinen 1/2017

Mobile Maschinen 1/2017

MOBILE AUTOMATION I

MOBILE AUTOMATION I NEIGUNGSSENSOREN Umkippen? Ausgeschlossen! Sensorik sichert stabilen Stand von Mobilkranen Bronze Lot B-7322 sind aus dem Chassis des Fahrzeuges seitlich ausfahrbar und/oder ausklappbar und weisen an ihren freien Enden nach unten ausfahrbare Stützfüße auf. Auf diese Art und Weise werden die Federung des Fahrwerkes und das Einfedern der Bereifung außer Funktion gesetzt und die Abstützfläche kann gegenüber der des Fahrwerkes wesentlich vergrößert werden. Damit kann die Arbeitsmaschine besser stabilisiert werden. Zudem können verbesserte Arbeitsparameter wie maximale Auskragung und maximale Kranlast erreicht werden. Bei nicht korrekter Abstützung kann die Arbeitsmaschine umkippen und erhebliche Sach- und Personenschäden verursachen. Um derartige Ereignisse zu verhindern, ist es notwendig, das Erreichen der ausgefahrenen Endstellung der teleskopierbaren Seitenausleger sicher festzustellen. Dies kann manuell durch Verbolzen des teleskopierbaren Auslegerarmes in seiner Endstellung oder automatisch durch einen linear messenden Positionssensor erfolgen, der das Erreichen der Endstellung anzeigt. Häufig muss eine solche mobile Arbeits maschine jedoch unter beengten Umgebungsbedingungen eingesetzt werden. Die Ausleger können dann nicht auf die volle Länge sondern nur bis in eine Zwischenstellung ausgefahren werden, die reduzierte Arbeitsparameter der Maschine bedingt. Bisher werden meist nur vordefinierte Zwischenpositionen der Auszugslänge des Seitenauslegers durch einzelne Näherungsschalter detektiert. Verschleißfreies Messsystem für raue Umweltbedingungen Raue Umgebungsbedingungen, enge Einbauräume und die Forderung nach einer verschleißfreien Messung stellen hohe Anforderungen an ein Messsystem. Um diesen gerecht zu werden, hat ASM für die Anwendung in Seitenauslegern mobiler Arbeitsmaschinen einen passgenauen Sensor entwickelt. Klaus Manfred Steinich ist Geschäftsführer der ASM Automation Sensorik Messtechnik GmbH in Moosinning Mobile Arbeitsmaschinen wie z. B. Auslegerkrane, Arbeitsbühnen oder Autobetonpumpen müssen während des Betriebes sicher stehen und gegen mögliches Umkippen geschützt sein. Dazu werden sie während des Arbeitsbetriebes in der Regel nicht mittels ihres Fahrwerkes, sondern mit Hilfe von Seitenauslegern gegenüber dem Untergrund abgestützt. Die Seitenausleger Mobile Arbeitsmaschinen sind typischerweise harten Umgebungsbedingungen wie Feuchte, Staub, Vibrationen und Erschütterungen ausgesetzt, so dass nur besonders robuste Sensoren für diese Aufgabe in Frage kommen. POSICHRON magnetostriktive Positionssensoren von ASM sind für diese Bedingungen ausgelegt. Als absolutes, berührungsloses Messsystem sind sie zudem verschleiß- und wartungsfrei. POSICHRON Sensoren bestehen aus einem magnetostriktiven Wellenleiter und einem verschiebbaren Positionsmagneten. Der Gebermagnet wird berührungslos entlang des Sensorprofils bewegt und funktioniert, abhängig vom verwendeten Magnet-Typ, bis zu einem Führungsabstand von 19 mm. Die Sensoren sind unempfindlich gegen Schmutz, Feuchte und Staub, erreichen eine Schutzart von IP68/69 und sind schockfest bis 50 g. 14 Mobile Maschinen 1/2017

AUTOMATION Zur Positionsbestimmung wird durch den Wellenleiter ein Stromimpuls geschickt, der ein zirkulares Magnetfeld im Wellenleiter erzeugt. Beim Zusammentreffen dieses Magnetfeldes mit dem Magnetfeld des verschiebbaren Positionsmagneten entsteht durch Magnetostriktion eine sogenannte mechanisch-elastische Dichtewelle, deren Ankunft im Sensorkopf detektiert wird. Zur Positionsbestimmung des Positionsmagneten wird die Zeitdifferenz des Stromimpulses und der durch den Positionsmagneten erzeugten mechanischelastischen Dichtewelle gemessen (Time-of-Flight-Prinzip). Standardmäßig zuverlässig. Ultraflacher Sensor für engen Einbauraum Eine weitere Herausforderung stellt der begrenzte Einbauraum in Seitenauslegern dar. ASM hat daher das speziell auf diese Anwendung zugeschnittene ultraflache Profil POSICHRON PCFP25 entwickelt. Dieses Profil ist so ausgelegt, dass es genau zwischen zwei Formprofilteile passt. Der Gebermagnet wird berührungslos entlang des Sensorprofiles bewegt. Das Sensorprofil wird gut geschützt im Inneren der ineinander laufenden, teleskopierbaren Seitenausleger untergebracht. Die Seitenausleger mobiler Arbeits maschinen bestehen meist aus umlaufend geschlossenen Kastenprofilen, die nicht direkt aufeinander laufen. In den Eckbe reichen dieser Kastenprofile sind typischerweise Führungsleisten aus Kunststoff an einem Profil fest angeordnet. Ein zweites Profil ist auf dem ersten Profil gleitend verschiebbar. Diese Führungsleisten haben oft eine Dicke von nur 10 mm. Der seitliche Abstand zweier benachbarter Führungsleisten beträgt je nach Größe des Kastenprofiles häufig ebenfalls nur 10 mm. Damit in diesem Zwischenraum ein Sensor untergebracht werden kann, der nicht nur vor mechanischen Beschädigungen, sondern auch vor Schmutz oder im Inneren der teleskopierbaren Seitenausleger vorhandenen Schmiermitteln geschützt wird, wird der Sensor in einem dichten Gehäuse untergebracht. Dieses ist von den Abmessungen her dünner als die Dicke der Führungs leisten und weniger breit als der Abstand zwischen zwei benachbarten Führungsleisten. Hierfür wird ein umlaufend geschlossenes Aluminiumhohlprofil verwendet, welches von ASM speziell für diesen Einsatz entwickelt wurde. Es ist mit Enddeckeln dicht verschlossen. Die Abmessung des Flachprofils beträgt nur 8 mm in der Dicke, damit es gut zwischen die Holme passt. Begrenzung der Arbeitsparameter erhöhte elektrische Stabilität durch AC 500 V Isolationsspannung extreme Vibrations- und Schockfestigkeit besonders geeignet für Spritzgussmaschinen variable Messbereiche von 100 bis 1000 bar Relativdruck kompakte Bauform ab 35 mm Länge OEM-Druckmessumformer – High Pressure JUMO MIDAS H20 HP Willkommen bei JUMO. www.jumo.net Die Steuerung der Arbeitsmaschine kann automatisch die maximal erlaubten Arbeitsparameter der mobilen Arbeits maschine in Abhängigkeit der von den POSICHRON Sensoren gemeldeten Werte beschränken. Dadurch kann verhindert werden, dass der Kran im unzulässigen Bereich betrieben wird. Dies würde zu einer Instabilität und im Extremfall zum Umkippen führen. Die Begrenzung der Arbeits parameter kann so erfolgen, dass die nicht zulässigen Arbeitsparameter gar nicht angewählt werden können. So kann beispielsweise hinsichtlich der möglichen Auskraglänge des Kranarmes bei einer bestimmten Last die Steuerung das Ausfahren des Kranarmes über den ermittelten maximalen Wert der Ausgangslänge hinaus automatisch verhindert oder ein Warnsignal an den Bediener abgegeben werden. Die von ASM hierfür entwickelten PCFP25 Sensoren der POSI- CHRON Familie messen in den teleskopierbaren Seitenauslegern die aktuelle Ausfahrlängen und melden diese an die Steuerung. Für schwenkbare Seitenausleger, die einen Winkelsensor zur Erfassung des Schwenkwinkels des Seitenauslegers benötigen, werden Winkelsensoren der POSIROT Familie mit berührungslosem Hall-Prinzip eingesetzt. Bei mehrstufigen Teleskopen addiert die Steuerung die Ausfahrlängen der einzelnen Stufen. Der PCFP25 Sensor stellt eine maßgeschneiderte Lösung für die Messung der Auszugslänge der Seitenausleger mobiler Arbeitsmaschinen dar. Der passgenaue, robuste, verschleiß- und wartungsfreie Sensor liefert damit seinen Beitrag zur Erhöhung der Arbeitssicherheit. Jumo.indd 1 03.02.2017 10:24:04 www.asm-sensor.com 40027 PCFP25 Sensor im Seitenausleger Allgemeintoleranzen Maßstab Werkstoff, Halbzeug Datum Name Gezeichnet 06.04.2010 waneck Kontrolliert Norm ASM GmbH Am Bleichbach 18-22 D-85452 Moosinning Benennung Mobile Maschinen 1/2017 15 Zeichnungsnummer / Datei Blatt

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