Seilzug-Wegsensoren sorgen für sichere und produktive Industriefahrzeuge

Mit High-Speed in die Kurve

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Egal ob Gabelstapler oder Autokrane – immer kommt es darauf an, möglichst viele Lasten in möglichst kurzer Zeit zu bewegen. Seilzugsensoren sorgen nun vermehrt dafür, dass das Ganze auch noch sicher abläuft.

Im Pkw-Sektor nicht mehr wegzudenken, finden sich Sicherheitskonzepte nun auch vermehrt im industriellen Fahrzeugbau wieder. Sensoren spielen dabei eine entscheidende Rolle und werden zur Steuerung, Regelung und Überwachung in wichtigen Sicherheitsbereichen integriert. Micro-Epsilons Seilzugsensoren kommen vermehrt in Gabelstaplern und Autokranen zum Einsatz, um die Performance unter Wahrung der Sicherheit zu verbessern.

Seilzugsensoren in Gabelstaplern
Gerade für das produzierende Gewerbe und Lagerhaltungsunternehmen sind industrielle Fahrzeuge wichtiger Produktionsfaktor: Güter müssen in kürzester Zeit transportiert werden und minimale Durchlaufzeiten aufweisen. Deshalb sind diese Unternehmen permanent auf der Suche nach Wegen, die Materialtransferzeiten zu reduzieren und letztendlich die Durchlaufzeiten von Gütern zu optimieren.
Deshalb sind wichtige Entwicklungsziele vieler Hersteller industrieller Fahrzeuge die Sicherheit ihrer Systeme und Subsysteme, minimaler Wartungsaufwand und exakte Systemüberwachung – oft erst durch den Einsatz zuverlässiger und präziser Sensoren und Messsysteme erreicht. Das bedeutet für deren Hersteller einerseits, den gesetzten Anforderungen hinsichtlich Miniaturisierung, Flexibilität, Adaptierbarkeit und digitaler Schnittstellen gerecht zu werden und andererseits den Kunden mit wirtschaftlichen Lösungen zu versorgen.
Einige Unternehmen haben nun ihre Logistik und Materialflüsse durch Sensoren an Gabelstaplern optimiert. Beim Heben und Senken der Ware am Stapler gelten für gewöhnlich Sicherheitsvorschriften, so dass beim Abbiegen, Bremsen und Beschleunigen der Stapler nicht in gefährliche Schräglage geraten kann. Wird dabei die Hubhöhe der beladenen Gabel genau bestimmt, kann daraus die maximal zulässige Geschwindigkeit abgeleitet werden, bei der das Gefahrenpotenzial minimal ist.
Ein führender deutscher Gabelstaplerhersteller nutzt einen speziellen Seilzugsensor von Micro-Epsilon, um die Hubhöhe an den Gabelstaplern zu bestimmen. Der speziell für diesen Kunden gefertigte Seriensensor P600 ist redundant ausgeführt. Er ermöglicht es, während des Senkens der Gabel die Geschwindigkeit kontinuierlich zu erhöhen, da auch die Grenze der maximal zulässigen Geschwindigkeit mit dem Senken der Gabel steigt. Das sorgt für minimierte Transportzeiten bei gleicher Sicherheit.
Da der P600 mit nur 87 mm Breite sehr schmal baut, benötigt er nur wenig Platz an den Gabelstaplern.
Thomas Birchinger, Produktmanager für Seilzugsensoren bei Micro-Epsilon, erklärt: „Bei herkömmlichen Systemen kann die Geschwindigkeit erst erhöht werden, wenn die Ladung komplett abgesenkt oder diskrete Schaltpunkte erreicht wurden. Durch den Einsatz von Seilzug- sensoren lassen sich beliebig viele Beschleunigungspunkte setzen, so dass immer die maximal zulässige Geschwindigkeit erreicht wird. Dadurch steigt die Umsatzleistung ohne die Sicherheit zu gefährden.“
Der P600 wurde für Redundanzmessung konzipiert: Zwei voneinander unabhängige Signale – Encoder und ein potentiometrischer Ausgang – sorgen für hohen Sicherheitsgrad. Der potentiometrische Ausgang des Sensors weist eine Wiederholgenauigkeit unter 0,05 % und eine Linearität kleiner 0,05 % des Messbereichs auf. Das Gerät verkraftet Betriebstemperaturen zwischen 0° und +50 °C, wobei es auch eine Version für Temperaturen bis -20 °C gibt. Der Messbereich reicht bis maximal 15 m.
Seilzugsensoren in Autokranen
Wo Lasten schnell gehoben werden müssen oder wo es sich nicht lohnt, einen Gittermastkran aufzustellen, ist ein Autokran meist die wirtschaftliche Lösung. Er muss oft schwere Lasten in seinem Aktionsradius bewegen, der bis 100 m betragen kann. Wegen diesem weiten Hebelweg werden fixe Grenzen für das zulässige Lastmoment vorgegeben, das sich über die Traglast und die Länge des Auslegers definiert.
Aus diesem Grund besitzen Autokrane seitliche Stützen, welche die Standfläche erweitern. Die Stützen werden nach Möglichkeit komplett ausgefahren, um die maximale Standfläche zu nutzen. Manchmal ist es aus Platzgründen jedoch nicht möglich, die Stützen völlig auszufahren, wodurch sich die zulässige Traglast des Teleskopauslegers unvorhersehbar vermindert. Für einen Kranführer war es in solchen Situationen bisher nicht möglich, den Kran in Betrieb zu setzen, da dieser aus Sicherheitsgründen nur mit komplett ausgefahrenen Stützen funktionierte. Das Gesetz gibt vor, dass ohne Lastmomentbegrenzung eine Inbetriebnahme des Krans nicht zulässig ist.
Ein deutscher Hersteller von Autokranen setzt seit einiger Zeit für seine Arbeitsbühnen serienmäßig Seilzugsensoren von Micro-Epsilon ein, um auch das Arbeiten unter beengten Verhältnissen zu ermöglichen. An jeder Abstützung befinden sich zwei Sensoren. Diese melden an die Kransteuerung, wie weit die Stütze ausgefahren wurde. Mit weiteren Messwerten wie der Hublast und der Länge des Auslegers, wird das maximal zulässige Lastmoment ermittelt. Der Kran hebt die Last nur, wenn die zulässigen Grenzwerte eingehalten werden. Das schließt die Gefahr aus, dass der Kran durch Überbelastung des Auslegers bei nicht ganz ausgefahrener Abstützung kippen kann.
Für die Stützen als sicherheitsrelevante Komponenten ist es notwendig, eine redundante Messung mit zwei Sensoren durchzuführen. Weichen die Messergebnisse beider Sensoren voneinander ab, lässt der Kran keine Hubbewegung zu. Das redundante Messkonzept leistet somit einen wichtigen Beitrag zur Sicherheit am Autokran.
Der Kunde verwendet dazu die Wiresensoren P60 oder P96 mit einem Messbereich von 1,5 bzw. 3 m. Seilzugsensoren sind für diese Anwendung besonders geeignet, da die teleskopierende Bewegung der Stützen durch das Messseilkonzept sicher erfasst wird. Zudem sind die Geräte von Micro-Epsilon robust konstruiert und können auch nachträglich an den Kran angebaut werden. Thomas Birchinger erklärt: „Das System der variablen Abstützung ermöglicht Arbeiten unter ungünstigen Platzverhältnissen, ohne die Sicherheit zu beeinträchtigen.“
Halle 8, Stand D14
Seilzugsensoren KEM 452
Micro-Epsilon- Portfolio allg. KEM 453

Funktionsweise Seilzugsensoren

512472

Seilzugsensoren messen lineare Bewegungen über ein hochflexibles Stahlseil. Dieses ist auf eine Trommel gewickelt, deren Achse mit einem Potentiometer oder Encoder gekoppelt ist. Das Seilende wird am Messobjekt befestigt. Bei einer Distanzänderung des Messobjektes zum Sensor entsteht eine Drehbewegung der Trommel. Diese wird über einen Encoder oder ein Potentiometer in ein elektrisches Signal gewandelt und ausgegeben.
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