Zu den vorrangigen Aufgaben des Unternehmens aus dem Sauerland gehört es, sich mit den Anforderungen von sehr unterschiedlichen Applikationen in verschiedenen Industriebereichen auseinanderzusetzen und hierfür geeignete Sensoren zu finden. Nicht immer sind hierfür Standardgeräte geeignet, z.B. wenn Kunden eine bestimmte Gerätefunktionalität wünschen, die selbst das breitgefächerte Standardprogramm von IPF nicht abdeckt. Mitunter ergeben sich aus einer Applikation aber auch spezielle physikalische Herausforderungen mit hohen Ansprüchen z.B. an die Mechanik, Temperatur- oder Druckbeständigkeit eines Sensors. Ein weiterer Grund kann zudem sein, dass ein bestimmtes Produkt mit gewissen Alleinstellungsmerkmalen nicht mehr im Markt verfügbar ist, aber hierfür weiterhin Bedarf besteht. „In solchen und vielen weiteren Fällen passen wir dann entweder ein Standardgerät im Hinblick auf die spezifischen Aufgabenstellungen an oder entwickeln auf Basis bewährter Sensortechnologien völlig neue Lösungen. Einen Bereich, in dem wir uns vor allem in den letzten Jahren sehr erfolgreich positionieren konnten und interessante Entwicklungen auf den Weg gebracht haben“, erklärt Christian Fiebach, Geschäftsführer von IPF. Und Beispiele aus der Praxis belegen das.
Extrembedingungen auf der Schiene
Das Kupplungssystem der Triebwagen von Hochgeschwindigkeitszügen ist durch GFK-Halbschalen aerodynamisch verkleidet, die sich für den Zugang zur Kupplung über Pneumatikzylinder öffnen lassen. Die Position der Zylinder (aus- oder eingefahren) muss überwacht werden, da bei geöffneten Halbschalen die zulässige Maximalgeschwindigkeit des Triebwagens aus Sicherheitsgründen begrenzt wird. Die Pneumatikzylinder unterliegen extrem rauen Betriebsbedingungen unter allen erdenklichen Umgebungseinflüssen, weil die GFK-Halbschalen das Kupplungssystem nicht hermetisch dicht abschließen. Anforderungen, auf die auch die Sensorik zur Abfrage der Zylinderposition trifft.
Die Herausforderungen: ein Einsatztemperaturbereich von -40 bis +80°C, extreme mechanische Erschütterungen, starke Witterungsschwankungen (Wechsel von hohen und niedrigen Temperaturen, Vereisung), Schmutz, Staub, Feuchtigkeit, etc. Hinzu kommt, dass die Befestigungsnuten der Pneumatikzylinder nur von oben zugänglich sind.
Unverwüstlich im rauen Einsatz
IPF entwickelte auf Basis eines bestehenden magnetischen Zylindersensors den MZA7C970, der mit einem speziellen Befestigungselement auf die 6,4mm Rundnut des Pneumatikzylinders angepasst wurde und sich daher von oben montieren lässt. Durch den im Sensorgehäuse integrierten M8-Anschlussstecker können die hieran angeschlossenen Leitungen im Falle eines Leitungsbruchs aufgrund der stetigen Erschütterungen im Einsatz separat ausgetauscht werden. Das Gehäuse des Zylindersensors besteht aus robustem Zinkdruckguss (IP67) und erfüllt alle Erwartungen, die an eine Lösung selbst unter rauesten Einsatzbedingungen gestellt werden. Die Elektronik ist zudem komplett vergossen und somit ebenfalls vor Erschütterungen und starken Vibrationen geschützt.
Das Beispiel verdeutlicht, wie u.a. durch Einsatz bestimmter Gehäusewerkstoffe und der Anpassung von Befestigungssystemen sowie Anschlüssen maßgeschneiderte Sensoren für spezielle Anwendungsbereiche mit hohen Anforderungen entstehen können. Mitunter ist es aber auch erforderlich, einen Sensor von Grund auf neu zu entwickeln, vor allem wenn Kunden ganz konkrete Vorgaben für eine Sonderlösung haben.
Wissen, wo die Gabel steht
Um am Hubzylinder eines Gabelstaplers den Ausfahrweg zu ermitteln, hat ein Hersteller die verdrehgesicherte Kolbenstange per Laser mit einem Strichcode versehen. Dieser soll mit einem Sensor berührungslos erfasst und in ein drehgeberähnliches Ausgangssignal für die Staplersteuerung umgewandelt werden. Das komplette Gehäusedesign des Sensors, die Verkabelung, als auch der Anschluss für die Lösung sind vom Auftraggeber vorgegeben.
