Kompakte Absolutwert-Drehgeber mit Zündschutzart Ex d erfüllen IECEx-Standard

Exklusiv in kem Der Autor John Großpietsch ist Inhaber der Großpietsch Produkt-PR, Zell am Harmersbach

Seit vielen Jahren gehören zum Pepperl+Fuchs-Portfolio Drehgeber, mit denen Größen wie Drehzahl, Geschwindigkeit, Beschleunigung und Weg präzise erfasst werden können. Deren Einsatzspektrum erstreckt sich über nahezu alle Anwendungen der Automatisierungstechnik sowie des Maschinen- und Anlagenbaus. Finden die Anwendungen in explosionsgefährdeter Umgebung, etwa bei der Öl- oder Gasförderung, im Bergbau oder der chemischen Industrie statt, sind explosionsgeschützte Ausführungen notwendig.

Die Mannheimer bieten auch hierfür schon länger passende Produkte, die in unterschiedlichsten Branchen weltweit im Einsatz sind. Das Applikations-Know-how ist nun in die Entwicklung der neuen Drehgeber-Baureihe …78E eingeflossen. Dabei handelt es sich um Absolutwert-Drehgeber, die zu jeder Wellenposition einen eindeutig kodierten Zahlenwert ausgeben. Das hat den Vorteil, dass die Folgeelektronik von Zählaufgaben entlastet ist und so teure Eingangsbaugruppen entfallen. Außerdem sind keine Referenzfahrten beim Einschalten von Maschinen oder Gerätschaften nötig, weil der aktuelle Positionswert sofort zur Verfügung steht.

Die kompakten Gehäuse mit 78 mm Durchmesser gibt es in eloxierten Aluminium, das im Vergleich zu „seewasserbeständigem Aluminium“ von vielen Anwendern im Offshore-Bereich oder in der chemischen Industrie bevorzugt wird, weil es deutlich beständiger gegen aggressive Medien ist. Zudem werden V2A- und V4A-Edelstahlausführungen angeboten. Zur Anbindung können Anwender zwischen Klemm- und Synchroflansch, mit 10- oder 12-mm-Welle sowie zwischen Voll- oder Steckhohlwelle wählen. Letztere spart den Einsatz einer Kupplung auf der zu messenden Welle.

Mit einer Drehzahl von maximal 3000 min-1 und Wellenbelastungen von 60 N axial und 80 N radial sind die Drehgeber für einen Temperaturbereich von -40° bis +70 °C ausgelegt. So entsprechen sie der Temperaturklasse 5, also einer maximal zulässigen Oberflächentemperatur von 100 °C. Dies liegt in fast allen Anwendungen unterhalb der vorherrschenden Zündtemperaturen.

Die neuen Drehgeber erfüllen die Atex-Anforderungen für Gase nach Zonen 1 und 2 sowie für Stäube nach Zonen 21 und 22. Für den Einsatz im Bergbau haben die Edelstahlvarianten sogar die Mining-Zertifizierung. Die Zündschutzart entspricht ‚druckfester Kapselung‘ (Ex d), was eine Explosion im Gehäuseinneren einschließt. Dies wird durch eine explosionsfeste Auslegung des Gehäuses, zusammen mit zünddurchschlagsicheren Spalten an allen Gehäuseöffnungen, erreicht. Neben den Atex-Anforderungen erfüllen alle Varianten der Baureihe den IECEx-Standard. Somit sind sie weltweit bis Asien und Brasilien einsetzbar.

Anwender können die Absolutwert-Drehgeber in Single- oder Multiturn-Varianten einsetzen. Bei Singelturn-Varianten wird eine Umdrehung des Gebers (360°) in maximal 65 536 Messschritte unterteilt, was immerhin 16 Bit entspricht. In der Multiturn-Ver- sion ist zusätzlich zur Singelturn-codierten Scheibe ein Getriebe integriert, mit dem bis zu 14 Bit erfasst werden können, insgesamt also bis zu 30 Bit. Durch die sich daraus ergebende hohe Anzahl von Messschritten lassen sich mit der Multiturnvariante auch sehr lange lineare Strecken in kleine Messschritte aufteilen. Die Übertragung der Ausgangsdaten an die Steuerung erfolgt über eine SSI-Schnittstelle oder via Profibus, CANopen oder Devicenet.

Ein besonderes Merkmal der …78E-Drehgeber ist der modulare Aufbau mit abnehmbarer Anschlusshaube – die vollständig dem IECEx-Standard entspricht. Die Vorteile daraus beginnen mit der Flexibilität für axialen oder radialen Anschluss der Drehgeber. Darüber hinaus werden die Anschlusshauben mit Kabel oder lediglich mit zertifizierter Kabelverschraubung, jedoch ohne Kabel, geliefert. Dem Anwender bleibt damit ein großer Spielraum für individuelle Verkabelungen. Neben einfacher Installation erleichtert diese Modularität vor allem den Servicefall. Im Wartungsfall lassen sich die Basisdrehgeber schnell austauschen, während die Anschlusshaube nebst Atex-konformer Verkabelung in der Anlage verbleiben kann.

Im Fall der Profibus-, CANopen- oder Devicenet-Varianten erfolgt auch die Bus-Codierung in der Anschlusshaube. Das heißt die jeweilige Adresse kann vom Anwender vor Ort definiert und eingestellt werden. Außerdem lassen sich die Abschlusswiderstände nach Bedarf frei setzen. Die neuen Drehgeber sind über Adapterflansch kompatibel zur bisherigen Baugröße.

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