www.steine-und-erden.net > 2002 > Ausgabe 3/02 > Wegmessung durch Leitplastikpotentiometer in der Steinbearbeitung

[Die Industrie der Steine + Erden]






Wegmessung durch Leitplastikpotentiometer in der Steinbearbeitung

Um Wege oder Winkel bei automatischen Abläufen zu erfassen, lassen sich unterschiedlichephysikalische Prinzipien nutzen. Trotz des zunehmenden Trends zur Digitalisierung arbeiten aber auch heute Regelkreise fast ausschließlich analog. In der Regeltechnik sollte man darum analogen Sensoren wenn irgendmöglich den Vorzug geben. Für viele Applikationen besonders geeignet sind Sensoren auf Potentiometerbasis. Ihr Preis-Leistungsverhältnis ist ungeschlagen; vergleichbare Messgeschwindigkeiten, Linearitätswerte, Auflösung, Hysteresewerte, Temperaturbeständigkeit etc. erreichen andere Systeme nur mit einem hohen technischen Aufwand.
Einsatzbereiche für Potentiometer gibt es wie Sand am Meer. Sie reichen von Positionssteuerung in Punktschreibern für die Mess- und Regeltechnik, über die Istwert-Erfassung an Stellzylindern, bis hin zur Positionskontrolle von Werkzeugen oder Bauteilen beispielsweise im Fahrzeugbau. Ebenfalls als Positionsaufnehmer etabliert sind die vielseitigen Potis bei der Gleichlaufüberwachung an hydraulischen Mehrsäulenpressen, bei Positionierung der Z-Achse von Bohrmaschinen oder in industriellen Joysticks z. B. zur Positionierung schwerer Maschinen oder Maschinenteile. Auch bei modernen Steinform- oder Schleifmaschinen weiß man die Vorzüge der Potentiometertechnik zu schätzen:

Zuverlässige Positionierung der Schnellschleifköpfe
Die modernen Stein-Kantenschleifmaschinen der Firma Löffler beispielsweise werden zur Bearbeitung von Granit und Marmor bis zu einer Werkstückstärke von 100 mm eingesetzt.
Die Maschinen arbeiten mit mehreren rotierenden Schnellschleifköpfen, die je nach gewünschtem Bearbeitungsergebnis auch in der Höhe oszillieren. Um präzise Schleifergebnisse zu erzielen, musste man früher je nach Werkstückdicke die 6 bis 12 X- und Y-Achsen solcher Maschinen über einzelne Endschalter justieren. Vor allem bei häufigen Werkstückwechseln war dieses Verfahren jedoch zeitintensiv und aufwändig. Lineare Leitplastikpotentiometer erwiesen sich hier als praxisgerechte Alternative:
Zur Stellungserfassung der Schleifköpfe ist deshalb jetzt an jeder Achse ein lineares Leitplastikpotentiometer angebracht, das die jeweilige Position des Schleifkopfes erfasst und an die übergeordnete Steuerung meldet. Da Leitplastikpotentiometer prinzipbedingt absolute Weite liefern, sind nach einem Maschinenstillstand oder Unterbrechung der Spannungsversorgung keine Referenzfahrten notwendig. Außerdem steht das Signal in Echtzeit ohne Schleppfehler zur Verfügung, so dass auch schnelle Verfahrgeschwindigkeiten unproblematisch sind. Bei einem Werkstückwechsel werden die entsprechenden Parameter für die Schleifkopfpositonen jetzt einfach von der Steuerung vorgegeben; mit Hilfe der Potis, die aus dem breitgefächerten Programm der Firma Novotechnik stammen, werden die Schleifköpfe schnell und präzise mit einer Wiederholgenauigkeit von 0,01 Prozent entsprechend der aktuellen Werkstückdicke positioniert.

Zur Stellungserfassung der Schleifköpfe ist an jeder Achse ein lineares Leitplastikpotentiometer angebracht, das die jeweilige Position des Schleifkopfes erfasst und an die übergeordnete Steuerung meldet
Zur Stellungserfassung der Schleifköpfe ist
an jeder Achse ein lineares Leitplastikpotentiometer
angebracht, das die jeweilige Position des Schleifkopfes
erfasst und an die übergeordnete Steuerung meldet



Robust, genau und langlebig
Die Wegaufnehmer vom Typ LWG zeichnen sich vor allem durch große Robustheit und Genauigkeit aus. Die Geber, die Nutzlängen bis 750 mm abdecken, lassen sich über spielarme Gelenkköpfe mit großer Winkelfreiheit (bis +/- 12,5 °) montieren. Ihre Schubstange ist zweifach gelagert, der Schleiferabgriff spielfrei zur Schubstange entkoppelt. Auch bei nicht paralleler Betätigung wird dadurch das Messergebnis nicht verfälscht. Das Widerstandselement aus leitendem Kunststoff ist auf einem glasfaserverstärkten Trägerprofil aufgebracht, der Edelmetall-Mehrfingerschleifer ist elastomer-gedämpft. Die Potentiometer verkraften dadurch Stöße bis zur 50fachen Erdbeschleunigung und Vibrationen bis 2000 Hz. Dabei ist die Lebenserwartung mit bis zu 100 Mio. Hüben auch unter ungünstigen Betriebsbedingungen hoch.
Die Wegaufnehmer erfüllen serienmäßig die Anforderungen der Schutzart IP65, sind also vollkommen staubdicht und strahlwassersicher. Da selbst die hohe Schutzart bei Schleifhebeln keinen ausreichenden Schutz bietet, wurden die Potentiometer zusätzlich durch einen Faltenbalg geschützt. Schon vom Funktionsprinzip her verhalten sich Leitplastikpotentiometer jedoch bei Feuchte- oder Temperaturänderungen im Vergleich zu anderen Mess-Systemen unkritisch. Sie arbeiten als Spannungsteller. Einflüsse der Umgebung wirken sich dadurch vor und nach der Abgriffstelle in gleichem Maße aus.


Löffler KSL 100 MG
Löffler KSL 100 MG






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