Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Mikrowellen erfassen Kolbenposition in Pneumatikzylindern

15.04.2007
Bei pneumatischen Antrieben erfolgt die Rückmeldung der Kolbenposition in der Regel über Näherungsschalter, die am Zylinderrohr montiert oder extern installiert sind.

Daraus resultiert ein Mehraufwand bei Montage und Installation. Ferner erfordern Wegmessungen eine Einschränkung der Zylinderlänge, weil nur Messsysteme in diskreten Längen verfügbar sind. Diesen Nachteilen will nun der Antriebs- und Automatisierungsspezialist Festo, Esslingen, ein Ende setzen.

Die Lösung sieht man in einem Mikrowellensensor. Er wird stirnseitig im Linearantrieb integriert, Kolbenposition und Geschwindigkeit werden über den gesamten Zylinderhub hinweg gemessen. Somit ermöglicht der Sensor eine längenunabhängige Wegmessung zur linearen Positionserfassung. Das ist laut Festo weltweit einmalig. Aufgrund der kontinuierlichen Positions- und Geschwindigkeitserfassung werden Vorteile beim Überwachen der Kolbenbewegung gesehen, die zu Verbesserungen bei der Fehlerdiagnose führen. Dazu trage auch der Wegfall der mechanischen Justage bei – mit dem Nebeneffekt, dass der Mikrowellensensor von außen nicht zugänglich sein müsse.

Die Wegmessung geschieht mit Mikrowellen im Frequenzbereich von 1 bis 24 GHz. Folglich nutzt Festo eine Messtechnik, die vom Prinzip her auch in der Telekommunikation und der Automobilindustrie zur Anwendung kommt: Von einer Antenne wird ein elektromagnetisches Signal in das Zylinderrohr gestrahlt, am Kolben reflektiert und von der Antenne wieder aufgenommen.Schließlich wird es mit einem eingekoppelten Signal verglichen, woraus die Weglänge des ausfahrenden Kolbens resultiert. Der Messbereich ist unbegrenzt. Er ergibt sich durch die Hublänge des Zylinders. In ersten Projekten wurde diese Messtechnik bei Zylindern mit bis zu 1500 mm Hublänge angewandt.

Bezogen auf die Wegmessung können damit Messwertaufnehmer wie Potentiometer und magnetostriktive Sensoren ersetzt werden. Ferner ermöglicht die Mikrowellenmessung, weitere Aufgaben zu übernehmen, zum Beispiel bei Handlinggeräten die Positionserfassung eines zu handhabenden Produkts über die Lage des Kolbens. Darüber hinaus ist aufgrund der unbegrenzten Hublänge die Bestimmung von Bauteildimensionen mit Zylindern möglich. Teuere Spezialsensoren würden überflüssig, so heißt es, zum Beispiel in der Automobilindustrie.

Im Karosserie-Rohbau entehen beim Schweißen starke elektromagnetische Felder, die herkömmliche Sensoren außer Gefecht setzen. Deshalb sind bei pneumatischen Spann- und Schweißzangen in der Regel Spezialsensoren und aufwändige Schutzmaßnahmen gegen Schweißspritzer und mechanische Zerstörung vorhanden. In diesem Bereich, der als eine Hauptanwendung angesehen wird, hat der Mikrowellensensor laut Festo ernorme Vorteile: Er ist immun gegen Magnetfelder, robust gegen Aufbacken von Schweißspritzern, reduziert Konstruktions- und Installationszeiten. Beliebige Zylinderlängen sind möglich.

Als weiterer großer Anwendungsbereich wurde die Lebensmittel- und Verpackungsindustrie ins Visier genommen. Für diesen Bereich hat man korrosionsfreie und reinigungsfreundliche Zylinder im Programm. Bei außen am Zylinder angebrachten Schaltern bestünde ein hygienisches Risiko, weil zusätzliche Ecken und Kanten als Schmutzfänger wirkten und sich schwer reinigen ließen, heißt es. In Edelstahlzylindern integriert, ist dagegen der Mikrowellensensor laut Festo bestens geschützt gegen aggressive Medien wie Fruchtsäuren, aber auch gegen Reinigungsmittel, die mit Druck auf die Komponenten gesprüht werden.

Josef-Martin Kraus | MM MaschinenMarkt
Weitere Informationen:
http://www.maschinenmarkt.vogel.de

Weitere Berichte zu: Kolbenposition Mikrowelle Mikrowellensensor Sensor Wegmessung Zylinder

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Maschinenbau:

nachricht Untersuchung klimatischer Einflüsse in der Klimazelle - Werkzeugmaschinen im Check-Up
01.02.2018 | Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik

nachricht 3D-Druck von Metallen: Neue Legierung ermöglicht Druck von sicheren Stahl-Produkten
23.01.2018 | Universität Kassel

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Maschinenbau >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Innovation im Leichtbaubereich: Belastbares Sandwich aus Aramid und Carbon

Die Entwicklung von Leichtbaustrukturen ist eines der zentralen Zukunftsthemen unserer Gesellschaft. Besonders in der Luftfahrtindustrie und in anderen Transportbereichen sind Leichtbaustrukturen gefragt. Sie ermöglichen Energieeinsparungen und reduzieren den Ressourcenverbrauch bei Treibstoffen und Material. Zum Einsatz kommen dabei Verbundmaterialien in der so genannten Sandwich-Bauweise. Diese bestehen aus zwei dünnen, steifen und hochfesten Deckschichten mit einer dazwischen liegenden dicken, vergleichsweise leichten und weichen Mittelschicht, dem Sandwich-Kern.

Aramidpapier ist ein etabliertes Material für solche Sandwichkerne. Sein mechanisches Strukturversagen ist jedoch noch unzureichend erforscht: Bislang fehlten...

Im Focus: Die Brücke, die sich dehnen kann

Brücken verformen sich, daher baut man normalerweise Dehnfugen ein. An der TU Wien wurde eine Technik entwickelt, die ohne Fugen auskommt und dadurch viel Geld und Aufwand spart.

Wer im Auto mit flottem Tempo über eine Brücke fährt, spürt es sofort: Meist rumpelt man am Anfang und am Ende der Brücke über eine Dehnfuge, die dort...

Im Focus: Eine Frage der Dynamik

Die meisten Ionenkanäle lassen nur eine ganz bestimmte Sorte von Ionen passieren, zum Beispiel Natrium- oder Kaliumionen. Daneben gibt es jedoch eine Reihe von Kanälen, die für beide Ionensorten durchlässig sind. Wie den Eiweißmolekülen das gelingt, hat jetzt ein Team um die Wissenschaftlerin Han Sun (FMP) und die Arbeitsgruppe von Adam Lange (FMP) herausgefunden. Solche nicht-selektiven Kanäle besäßen anders als die selektiven eine dynamische Struktur ihres Selektivitätsfilters, berichten die FMP-Forscher im Fachblatt Nature Communications. Dieser Filter könne zwei unterschiedliche Formen ausbilden, die jeweils nur eine der beiden Ionensorten passieren lassen.

Ionenkanäle sind für den Organismus von herausragender Bedeutung. Wenn zum Beispiel Sinnesreize wahrgenommen, ans Gehirn weitergeleitet und dort verarbeitet...

Im Focus: In best circles: First integrated circuit from self-assembled polymer

For the first time, a team of researchers at the Max-Planck Institute (MPI) for Polymer Research in Mainz, Germany, has succeeded in making an integrated circuit (IC) from just a monolayer of a semiconducting polymer via a bottom-up, self-assembly approach.

In the self-assembly process, the semiconducting polymer arranges itself into an ordered monolayer in a transistor. The transistors are binary switches used...

Im Focus: Erste integrierte Schaltkreise (IC) aus Plastik

Erstmals ist es einem Forscherteam am Max-Planck-Institut (MPI) für Polymerforschung in Mainz gelungen, einen integrierten Schaltkreis (IC) aus einer monomolekularen Schicht eines Halbleiterpolymers herzustellen. Dies erfolgte in einem sogenannten Bottom-Up-Ansatz durch einen selbstanordnenden Aufbau.

In diesem selbstanordnenden Aufbauprozess ordnen sich die Halbleiterpolymere als geordnete monomolekulare Schicht in einem Transistor an. Transistoren sind...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - April 2018

21.02.2018 | Veranstaltungen

Tag der Seltenen Erkrankungen – Deutsche Leberstiftung informiert über seltene Lebererkrankungen

21.02.2018 | Veranstaltungen

Digitalisierung auf dem Prüfstand: Hochkarätige Konferenz zu Empowerment in der agilen Arbeitswelt

20.02.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Kameratechnologie in Fahrzeugen: Bilddaten latenzarm komprimiert

21.02.2018 | Messenachrichten

Mit grüner Chemie gegen Malaria

21.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

Periimplantitis: BMBF fördert zahnärztliches Verbund-Projekt mit 1,1 Millionen Euro

21.02.2018 | Förderungen Preise

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics