Präzision durch
Präzision durch Magnetostriktion Schaut man sich eine Landmaschine von vor einigen Jahren an, zum Beispiel einen Traktor oder einen Mähdrescher, und vergleicht diesen mit einer heutigen Maschine, kommt man schon mal leicht ins Stutzen. Im Unterschied zu früher sind die Landmaschinen von heute hochentwickelte Computer, die immer genauer, sicherer und verlässlicher arbeiten, um dem Nutzer ein Maximum an Ertrag zu liefern. Um dieses zu erzielen, ist die passende Sensorik in der Landmaschine entscheidend. Autor: André Beste, Leiter Technisches Marketing, MTS Sensor Technologie, Lüdenscheid Positionssensoren in der Landtechnik zylindern verbaut, da das System sehr präzise misst, ohne Verschleiß arbeitet und sehr robust gegenüber äußeren Einflüssen ist. Für jede Anwendung den passenden Sensor Die Sensoren der MH-Serie umfassen eine Vielzahl von Möglichkeiten und Schnittstellen, um in mobilen Maschinen eingebaut zu werden. Die Sensoren können vollständig in den Hydraulikzylinder integriert werden. Durch den im Hydraulikzylinder liegenden Einbauort sind sie hervorragend gegen Um- Die MH-Serie Sensoren der MTS Sensor Technologie GmbH wurden für den Gebrauch in der Mobilhydraulik entwickelt. Der Sensorenspezialist gilt als Pionier in diesem Bereich, da er sich als einer der ersten Hersteller mit der Integration von magnetostriktive Positionssensoren in Hydraulikzylindern auseinandersetzte. Heutzutage werden die Sensoren von vielen führenden Maschinenherstellern in deren Hydraulikwelteinflüsse sowie elektromagnetische Störungen geschützt und haben eine lange Lebensdauer. Die Sensoren lassen sich entweder von der Kopf- oder der Kolbenseite her montieren. Zusätzlich steht mit dem MH Threaded ein Sensor mit Gewinde für externe Installation zur Ver fügung, sowie mit dem Typ MB eine Version für den Einbau bei Gewindebuchsen im Hydraulikzylinder. In kleineren Hydraulikzylindern kann der Typ MS integriert werden, da dieser extra für kleinere Bohrungen entwickelt wurde. Die Safety Variante der Baureihe MH erfüllt die Anforderungen des Sicherheitsintegritätslevels 2 (SIL 2) nach EN 61508 sowie die Voraussetzungen des Performancelevels der EN 13849-1. Dies ermöglicht den Einsatz der Sensoren auch für sicherheitsrelevante Funktionen an mobilen Maschinen. Eine andere Version der MH-Serie ist der flexible MH Sensor, welcher dem Nutzer durch ein innovatives, zweiteiliges Design ermöglicht, das flexible Sensorelement und die Elektronik im Servicefall auszutauschen, ohne den Hydraulikkreislauf zu öffnen oder zu unterbrechen. Somit lässt sich der Sensor auch im freien Feld pro blemlos warten, denn er wurde für den Einsatz in Hydraulikzylinder in sehr beengten Platzverhältnissen mobiler Anwendungen optimiert. Geschulte Techniker können die Sensorkomponenten entfernen und ersetzen. Benötigt wird dafür nur ein kleiner Arbeitsfreiraum von 200 mm, unabhängig von der Hublänge. Für maximale Sicherheit und eine hohe Verfügbarkeit bei mobilen Arbeitsmaschinen wurde der redundante Positionssensor Temposonics MT entwickelt. Der MT Sensor besitzt zwei eigenständige Sensorelemente, zwei unabhängige elektronische Baugruppen und zwei getrennte Ausgänge. Die Sensorelemente befinden sich in einem druckfesten Messstab aus Edelstahl, welcher für die direkte Hubmessung im Hydraulikzylinder geeignet ist. (Einen detaillierten Bericht können Sie in der Ausgabe 06/2017 nachlesen). Die letzte Variante der MH Serie ist der Temposonics MXR Sensor. Dieser wurde extra entwickelt um bestehende Systeme auf- bzw. nachzurüsten oder für einen externen Anbau am Zylinder. Der aus korrosionsfestem Edelstahl bestehende Sensor lässt sich leicht an Hydraulikzylindern montieren. Er ist in zwei Versionen erhältlich: als MXRC- und als MXRS-Modell. Der MXRC kann bis zu vier unterschiedlichen Messlängen bis 250 mm messen und der MXRS misst Messlängen von 100 bis 500 mm (in 50 mm Bestellschritten). Die MXR Sensoren verfügen über analoge oder digitale Schnittstellenoptionen. Einsatz für mehr Sicherheit Konzipiert um die Sicherheit und Zuverlässigkeit von mobilen Maschinen zu erhöhen, 32 Mobile Maschinen 1/2018
SENSORIK werden die MH-Serie Sensoren z. B. in Federungszylindern von Landmaschinen oder Anhängern eingesetzt, um diese in schwierigem Gelände in Balance zu halten. Ein weiteres Beispiel ist ihr Einsatz in Hydraulikzylindern bei Frontladern von Traktoren, um Arbeitsabläufe zu steuern und zu automatisieren, und um sicherheitsrelevante Funktionen wie ein Überladen oder ein Umkippen der Maschine zu verhindern. Ein anderer Anwendungsbereich ist die Einstellung und Steuerung von Mähwerken. Dank der Sensoren lässt sich dieses unabhängig von Landfahrzeug sowie Untergrund so positionieren, dass an Hängen oder in schwerem Gelände präzise geerntet werden kann. Enges Zusammenspiel der Beteiligten Neben den oben genannten Sensoreinsatzmöglichkeiten werden ferner Daten, welche die MH-Serie Sensoren liefern, immer wichtiger. Durch das kontinuierlich enger werdende Zusammenspiel von Hydraulik, Sensorik und Steuerungseinheit an mobilhydraulischen Komponenten der Maschi- nen wird die Arbeit für Anwender und Maschinenführer weiter vereinfacht. Die Sensorik arbeitet immer präziser und Maschinen- wie Betriebsdaten werden vermehrt erfasst und gespeichert. So dient die Auswertung dieser Daten u. a. dem Condition Monitoring und der Predictive Maintenance, auf dessen Basis dann Lastzustände und Service wie Wartung präziser geplant und somit Maschineneffizienz, -verfügbarkeit und -sicherheit weiter gesteigert werden können. www.mtssensors.com Funktionsweise des Messprinzips Jeder der robusten Positionssensoren besteht aus einem ferromagnetischen Wellenleiter, einem Positionsmagneten, einem Torsions-Impulswandler einer und Sensorelektronik zur Signalaufbereitung. Der Magnet, der am bewegten Maschinenteil befestigt ist, erzeugt an seiner jeweiligen Position ein Magnetfeld auf dem Wellen leiter. Zur Positionsbestimmung wird ein kurzer Stromimpuls in den Wellenleiter geleitet, welcher ein radiales Magnetfeld erzeugt. Die kurzzeitige Interaktion beider Magnetfelder löst einen Torsionsimpuls aus, der den Wellenleiter entlang läuft. Wenn die Ultraschallwelle das Ende des Wellenleiters erreicht, wird sie in ein elek trisches Signal umgewandelt. Die Geschwindigkeit, mit der sich die Welle ausbreitet, ist bekannt. Daher lässt sich anhand der Zeit, die zwischen dem Auslösen des Stromimpulses und dem Empfang des Rücksignals vergeht, eine exakte, lineare Positions messung bestimmen. So entsteht ein zuverlässiges Positionsmesssystem mit hoher Genauigkeit und Wiederholbarkeit. 01 (v. l. n. r.) Der MH Sensor zur Zylinderintegration, der MS Sensor für kleine Anwendungen und der robuste MT Sensor mit zwei eigenständigen Sensorelementen 02 Der MB Sensor ist ideal bei internen Einschraubgewinden im Zylinder wohingegen der MH Threaded für externe Einschraubgewinde geeignet ist 03 Der Flexible MH Sensor, welcher durch das flexible Sensorelement einfach und auch bei wenig Raum zu installieren ist 04 Der MXR Sensor ist ideal wenn man eine Anwendung nachrüsten möchte 05 Integration des MH Sensors in einen mobilen Zylinder 01 02 03 04 05 Mobile Maschinen 1/2018 33
