Er ist wie ein Elefant, intelligent, in einem robusten Gehäuse: der Smart-Aktuator der Serie 8960 von Sonceboz. Speziell für Getriebe in Off-Highway-Fahrzeugen wurde er entwickelt. Dort sind immer öfter zusätzliche Analyse- und Diagnose-funktionen gefragt. Zudem halten diese intelligente Aktuatoren auch schwierigen Umgebungsbedingungen stand.
Der Autor: Herbert Trummer, Leiter des Bereichs Mechatronik, Sonceboz, Sonceboz/Schweiz
Hohe Widerstandsfähigkeit gegen mechanische, magnetische und thermische Belastungen sowie Witterungseinflüsse und Feuchtigkeit: Diesen Herausforderungen müssen sich Bauteile für Landwirtschafts- und Baumaschinen in besonderem Maße – ohne Einschränkungen in der Funktionssicherheit, Leistung und Präzision – stellen.
Die robusten, smarten Aktuatoren von Sonceboz mit ihrer schlauen Elektronik und den entsprechenden Schnittstellen wurden speziell für die Anforderungen in rauer Umgebung konzipiert und können so mehr Effizienz, Sicherheit und Komfort für Off-Highway-Maschinen bieten. Und durch ihre hochintelligente Elektronik und die entsprechenden Schnittstellen können sie als komplett autarke Komponenten innerhalb des Systems einer mobilen Maschine eingesetzt werden.
Die größten Herausforderungen bei der Entwicklung des 8960 war die Gewährleistung einer hohen Positionsgenauigkeit sowie Reproduzierbarkeit in jeder Situation. Die herausfordernden Umgebungsbedingungen, denen die Bauteile in Landwirtschaftsmaschinen ausgesetzt sind, erhöhten die Komplexität des Entwicklungsprozesses. Rückwirkende Kräfte erschweren die Positionshaltung enorm.
Um die Position auch unter diesen Umständen zu garantieren, ist ein dynamisches Drehmoment von über 2,5 Nm unbedingt notwendig. Gleichzeitig darf das Restmoment im inaktiven Zustand nicht unter 1 Nm fallen. Deshalb setzt Sonceboz einen Hybridschrittmotor mit 200 Schritten pro Umdrehung ein. Dieser kann selbst bei kleinen Drehzahlen hohe Drehmomente liefern und so die notwendigen Fail-Safe-Funktionen durch sein geringes Restmoment sicherstellen.
Zuverlässig unter rauen Bedingungen
Die Serie 8960 eignet sich besonders gut für den Einsatz in CVT-Getrieben von Traktoren. Nässe, Schmutz, Vibrationen und extremen Temperaturen ist dieser Aktuator problemlos gewachsen. Außen am Getriebegehäuse eines Traktors angebracht, wurde er bereits unter härtesten Bedingungen getestet. Im CVT-Getriebe muss das System auf ein Positionssignal schnell und äußerst präzise reagieren.
Der Smart-Aktuator agiert dabei als Verbindung zwischen der elektronischen Getriebesteuerung und dem leistungsverzweigten hydrostatischen Getriebe. Der Fahrer gibt über seinen Joystick den Fahrbefehl aus der Fahrerkabine, welchen die ECU des Traktors über den CAN-Bus an den Smart-Aktuator 8960 weiterleitet. Dieser wandelt ihn in eine mechanische Stellbewegung im Getriebe um. Er konvertiert also den CAN-Bus-Befehl selbstständig in eine höchst präzise Winkelposition und bestimmt damit den Winkel der Axialkolbenpumpe des Fahrantriebs. Ein redundantes Kontrollsystem sichert indes die Zuverlässigkeit der Stelleinheit.
Verfügbarkeit durch On-Board-Diagnostik
Für Sicherheit und Zuverlässigkeit sorgen in der Serie 8960 die verschiedenen Mess- und Prüfroutinen der intelligenten Steuerung, die bei Bedarf eine On-Board-Diagnostik über die CAN-Bus-Schnittstelle ermöglichen. Mittels eines magnetischen und optischen Sensors mit einer Auflösung von 8000 Schritten/Umdrehung kontrolliert ein redundantes Messsystem die präzise Positionierung der Ausgangsachse.
Bei einer Blockade der Ausgangsachse veranlasst die OBD eine Schnelldiagnose und sendet eine Rückmeldung an die Einheit. Diese kann reagieren, indem sie eigenständig die Geschwindigkeit reduziert und das Drehmoment kurzfristig erhöht, um so das mechanische Hindernis zu überwinden. Das Diagnosesystem erkennt zudem kritische Situationen bei der Umgebungstemperatur, Speisespannung oder beim Stromverbrauch. Bei Bedarf wechselt das System in eine reduzierte Betriebsart und setzt selbstständig Prioritäten, um die Sicherheit des Antriebs zu gewährleisten. I
Halle 1, Stand 518
Info & Kontakt
Sonceboz SA
Herbert Trummer
Leiter des Bereichs Mechatronik
Tel.: +41 32 48811-11
Detaillierte Informationen zu den robusten Aktuatoren
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