antriebstechnik 9/2017

SENSORIK UND MESSTECHNIK
01
Handeinsteller mit schematischer Darstellung der Funktionseinheiten
Drehknopf
Wellendichtring
Befestigungsmutter + Zahnscheibe
Frontplatte
Rastrad
Bedientafelabdichtung
Rastkugel + Andruckfeder
Schaltkalotte
Pins für
Leiterplattenkontaktierung
02 Handeinstellerbauformen für industrielle
oder Outdooranwendungen
Leiterplatte Applikation
Blechstreifen für Lötmontage
ablösen – denn deren elektromechanisches
Sensorprinzip ist anfällig für Verschleiß
und reagiert empfindlich auf Lösungsmitteldämpfe
oder Staubpartikel. Neben optischen
Messprinzipien werden zunehmend
Handeinsteller mit Halleffekt verwendet,
die eine komplette Kapselung des Sensors
z. B. durch Vergießen ermöglichen. Somit
lässt sich auch eine Verschmutzung oder
Tauwasserbildung ausschließen, die bei
optischen Systemen in rauen Betriebsumgebungen
Probleme bereiten kann. Die Signale
sind bei diesen Lösungen in der Regel
bereits konditioniert und es stehen zahlreiche
Schnittstellen zur Verfügung.
Für die Integration des gewählten Handeinstellers
in die jeweilige Applikation wird
mechanisches Know-how benötigt; die Experten
von Megatron stehen den Anwendern
dabei beratend zur Seite. Ein Beispiel
ist die Tastfunktion von Drehimpulsgebern,
über die der Anwender die vorgegebene
Einstellung quittieren oder in einem Einstellmenü
navigieren kann. „Der Knopf darf
dabei nicht zu groß sein, denn sonst ergibt
sich bei einem außermittigen Tastendruck
der sogenannte Schubladeneffekt“, führt
Ackermann aus. Ähnlich einer Schraubzwinge
verkantet sich dabei die Welle in der
Gleitlagerführung. „Die Lösung liegt in einem
kleineren Knopf. Alternativ muss das Design
des Knopfes so ausgeführt sein, dass der
Bediener beim Tastendruck automatisch
die Mitte trifft.“ Zudem sind spezielle Gleitbeschichtungen
der Welle sowie die Verlängerung
des Gleitlagers möglich.
Anwendungsspezi fische
Anpassungen
03 Die Drehimpulsgeber sind konzipiert für
die direkte Leiterplattenmontage in verschiedenen
Orientierungen – mithilfe von Litzen
und Board-In-Stecker
Grundsätzlich sind bei allen Handeinstellern
individuelle Anpassungen möglich.
Anhand der schematischen Darstellung
eines Drehgebers der MRS-Baureihe
lassen sich die Optionen veranschaulichen.
Im Schnittbild sieht man das Rast -
rad mit einer Kontur von bspw. 16 Vertiefungen,
das in eine gefederte Kugel
einrastet. Über die Federkonstante lässt
sich das Drehmoment variieren. Die Unterseite
der Betätigungswelle endet auf einem
Kalottenschaltkontakt. Somit kann durch
Drücken auf den Bedienknopf ein Schaltimpuls
zum Quittieren der Eingabe erzeugt
werden. Hier ließe sich durch eine zusätzliche
Feder die Tastkraft erhöhen. „Bei dem
hier dargestellten Drehimpulsgeber wäre
zudem eine frontseitige Abdichtung möglich“,
so Ackermann. Dabei wird ein O-Ring
zwischen der Oberseite des Gehäuses und
der Montageplatte eingebaut. Er verhindert,
dass Wasser durch die Bedientafel eindringen
kann. Ein weiterer O-Ring befindet
sich zwischen der Welle und der Innenseite
des Gleitlagers. Hier ist auf eine sorgfältige
Abstimmung der Tastfeder mit der Reibkraft
des O-Ringes zu achten, damit z. B. bei
tiefen Temperaturen der Taster auch zuverlässig
wieder zurückfedert.
Bei der individuellen Anpassung von
Handeinstellern ist nicht zuletzt die Dimensionierung
des Betätigungsdrehmoments
entscheidend. „Ein Bauarbeiter mit Schutzhandschuhen
hat andere Anforderungen
als ein Chirurg“, erläutert Ackermann. Die
Wahrnehmung des Drehmomentes ist durch
die Knopfgröße bestimmt, die Werte sind
ohne die Angabe der Drehgeschwindigkeit
nicht vergleichbar. Weiterhin ist die Haptik
insbesondere bei rastender Drehhemmung
ein grundlegendes Kriterium für die qualitative
Einschätzung des Gesamtgerätes
durch den Anwender. „Welche Anpassungen
wirklich sinnvoll sind, ist immer abhängig
von der Applikation und den verwendeten
Sensortypen“, fasst Ackermann
zusammen. In manchen Fällen sind auch
applikationsspezifische Tests in Dauerlaufprüfständen
hilfreich, die Megatron auf
Wunsch durchführt.
Fotos: Aufmacher: Fotolia
www.megatron.de
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