Welche Technologien gibt es für lagerlose Drehgeber?
Philipp Kaim (Baumer): Alle Technologien, die es bereits für klassische Drehgeber gibt, sind grundsätzlich auch bei lagerlosen Systemen anwendbar. Basierend auf magnetischer Technologie bieten wir optimale Lösungen für ein sehr breites Anwendungsspektrum in verschiedenen Performanceklassen. Z.B. Multiturn-Drehgeber mit kosteneffizienten Diametral-Magneten für Positionieraufgaben im schweren Fahrzeugbau oder Präzisionsdrehgeber mit hochpoligem Magnetring zur Antriebsregelung in Werkzeugmaschinen. Für besonders raue Anwendungen, z.B. im Bereich Bahn oder Stahlwerke sind HeavyDuty-Ausführungen gefordert. Hier kommen Maßverkörperungen mit breiten Polteilungen zum Einsatz, um selbst bei großen mechanischen Toleranzen präzise Messergebnisse sicherzustellen.
Jörg Paulus (Posital): Für die einen ist lagerlos ein langes Magnetband mit einem Lesekopf, für uns ein sehr kleines System mit einem Diametral-Magneten.
Arnold Hettich (Kübler): Für uns bedeutet lagerlos magnetische Polräder mit Sensorköpfen, aber natürlich gibt es auch andere Technologien wie induktiv oder optisch.
Dr. Peter Velling (Lenord+Bauer): Wir setzen induktive Systeme ein und verwenden bei magnetischen Systemen Hall oder magnetoresistive (MR) Sensoren. Die Besonderheit ist, dass die Maßverkörperung ein Zahnrad ist, das nicht magnetisiert ist und die Abtastköpfe einen Stützmagneten beinhalten. Hall-Sensoren sind dagegen sehr robust, aber nicht so genau. Die MR-Technologie kommt oft bei Anwendungen zum Einsatz, die sehr hochwertige Lager haben, wie Spindeln mit 50.000 Umdrehungen und mehr pro Minute. Dort wirkt ein Lager begrenzend, weshalb wir dort ein lagerloses System verwenden. Wir montieren dieses auf die Spindel und bekommen so sehr präzise geführte Achsen mit einem konstanten Luftspalt. Mittlerweile erreichen wir mit einem Einzelkopf 15 Winkelsekunden und mit einem Doppelkopf fünf Winkelsekunden Genauigkeit – basierend auf einem Magnetsystem mit Zahnrad.
Andrej Metljak (RLS): RLS hat von Anfang an auf lagerlose Technologien gesetzt. Angefangen haben wir mit einfachen On-Axis-Encoder-Systemen mit diametral Magneten und dann die Technologien weiterentwickelt, wie unsere absoluten Ring-Encoder.
Wo sind die Vorteile einer Induktivtechnologie, wo die Nachteile?
Velling: Bei der Schienenverkehrstechnik haben wir Anbauorte, bei denen das Zahnrad zur Abtastung quasi offen gegen das untere Schotterbett ist. Dort könnte magnetischer Staub, z.B. Abrieb von Bremsen usw. über das Zahnrad an den Magnetkopf gelangen. Daher wird dort kein Magnet-, sondern ein induktives System eingesetzt. Wenn man bei hohen Geschwindigkeiten abbremst, kann zudem eine magnetisch beeinflusste Bremse anschlagen und im Umfeld des Sensors starke Magnetfelder entstehen. Es geht dort bei der Systementscheidung also gar nicht um Genauigkeit, Auflösung oder Drehzahl.
Hettich: Bei Highend-Anwendungen mit Drehzahlen bis zu 60.000 Umdrehungen ist die Maßverkörperung eines Zahnrads robuster als ein Magnetring. Allerdings sehen wir für Anwendungen bis 12.000 Umdrehungen mehr Anwendungsfälle für magnetische Polräder als für Nockenräder oder Zahnradgeber.
RLS macht seit 25 Jahren Magnettechnologie. Haben Sie auch einmal in die Induktivtechnologie reingeschaut?
Metljak: Wir schauen die ganze Zeit, welche Technologien es auf dem Markt gibt, haben uns aber dagegen entschieden, da wir nun einmal im Bereich der magnetischen Technologien das meiste Knowhow haben. So haben wir kürzlich eine Familie lagerloser magnetischer Encoder entwickelt, für bis zu 60.000 Umdrehungen.
