KEM Konstruktion 07-08.2017

AUTOMATISIERUNG

AUTOMATISIERUNG ELEKTRISCHE ANTRIEBSTECHNIK Füllstandsmessgeräte mit digitalem Antrieb Schritt halten mit Schrittmotor Die Schrittmotor-Technologie hat sich in der Raumfahrt und in Langzeittests der Automobilindustrie bestens bewährt, da alle Funktionsparameter einstellbar sind. Die elektronische, digitale Drehflügelserie MBA 800 basiert auf dieser innovativen Schrittmotor-Technologie. Das Drehmoment und damit die Sensitivität des Gerätes ist variabel einstellbar. Die Geräteserie arbeitet wartungsfrei, verschleißfrei und ist unempfindlich gegenüber Vibrationen. Hans-Heinrich Westphal, Geschäftsführer der MBA Instruments GmbH in Quickborn Der digitaler Elektronikflügel MBA 888 hat seine Zuverlässigkeit und Verschleißfreiheit in der Raumfahrt- und Automobilindustrie nachgewiesen. Dank Plug-and-Play ist er für die schnelle Inbetriebnahme optimiert Die herkömmliche Füllstandmesstechnik bietet nur wenige Produkte, die in anspruchsvollen Schüttgütern dauerhaft zuverlässig messen. Ein häufiges Problem in der täglichen Anwendung ist dabei, dass viele Geräte sehr empfindlich auf Einflussgrößen wie beispielsweise Staub reagieren, nicht aber auf die Schüttgüter selbst. Dadurch halten sie nicht den Belastungen des regelmäßigen Betriebs stand. Bei komplexen Aufgabenstellungen – zum Beispiel starke Verwirbelungen bei gleichzeitiger Zufuhr von Luft und Material innerhalb eines Trichters – reagieren herkömmliche Geräte schnell mit Fehlermeldungen oder schalten ganz ab. Diese Empfindlichkeit ist unter anderem dem Geräteaufbau auf Grundlage des Synchronmotors geschuldet, da mechanisch bewegliche Teile durch Vibrationen in ihrer Funktion erheblich beeinträchtigt werden. Das Quickborner Unternehmen MBA Instruments hält mit technischen Weiterentwicklungen Schritt und löst dieses Problem mit ei- „In Kombination mit dem Drehflügel-Messverfahren bietet der Schrittmotor viele Vorteile.“ nem Technologiewechsel innerhalb des seit Jahrzehnten bewährten Drehflügel-Messverfahrens. Anwendung findet die neue Technik in der Geräteserie MBA 800, die aktuell drei Versionen umfasst. Anstelle eines üblichen Synchronmotors verfügen die Messgeräte der neuen Generation über einen digitalen Schrittmotor. Dieser Antrieb hat seine Zuverlässigkeit und Verschleißfreiheit langjährig in der Raumfahrt- und Automobilindustrie unter Beweis gestellt. In Kombination mit dem bereits etablierten Drehflügel-Messverfahren bietet der Schrittmotor viele Vorteile und dadurch eine erhöhte Einsatzvielfalt. Bild: MBA Instruments Motor arbeitet temperaturunabhängig Der Rotor des Schrittmotors, ein drehbarer Permanentmagnet mit Welle, wird durch ein gesteuertes, schrittweise rotierendes, elektromagnetisches Feld der Statorspulen (Stator = nicht drehbarer Motorteil) stetig um einen minimalen Winkel (Schritt) weitergedreht. Rückzugfedern und mechanische Schalter sind dadurch überflüssig, denn die Kraftübertragung erfolgt berührungslos über die Magnetspulen. Ein weiteres Plus des neuen Geräteaufbaus: Der Motor arbeitet temperaturunabhängig und mit einer gleichbleibenden, geringen Wärmeausstrahlung. Zusatzheizungen in kalten Anwendungsgebieten können somit eingespart werden. Fest eingebaut und verschraubt hält der Motor auch stärksten Beanspruchungen stand. Die gesamte Drehflügel-Serie zeigt sich unempfindlich gegenüber Erschütterungen, wie eine Vibrations- und Schock-Prüfung bei 29 g eindrucksvoll bestätigte. 66 K|E|M Konstruktion 07-08 2017

ELEKTRISCHE ANTRIEBSTECHNIK AUTOMATISIERUNG Die Drehflügel-Serie MBA 800 verfügt anstelle eines üblichen Synchronmotors über einen digitalen Schrittmotor Bild: MBA Instruments Bild: MBA Instruments Für Silos und größere Speicher wurde die Geräteversion MBA 808 entwickelt. Sie verfügt über eine große Flügelspannweise von 1,5 Meter Schnelle Inbetriebnahme durch Plug-and-Play Mit der Plug-and-Play-Version MBA 888 bieten die Quickborner eine für die schnelle Inbetriebnahme optimierte Version des raffinierten Drehflügels. Die Einstellungen aller Parameter sind bereits festgelegt. Dank der optimal aufeinander abgestimmten Parameter zeigt diese Version seine Leistung in nahezu allen Schüttgutarten – unabhängig von Eigenschaften wie Haftkraft, Feuchte, Rieselverhalten oder Zeitverfestigung. Das Gehäuse des Geräts ist komplett verschlossen, Anschluss- und Signalkabel werden mit einem M12-Stecker mit dem Gerät verbunden. Staub, Wasser und Schüttgut können nicht eindringen. Dank der optimal aufeinander abgestimmten Parameter zeigt der MBA 888 seine Leistung in nahezu allen Schüttgutarten – unabhängig von Eigenschaften wie Haftkraft, Feuchte, Rieselverhalten oder Zeitverfestigung Digitaler Elektronikflügel unabhängig von Drehzahl Alle Parameter des Schrittmotors sind einstellbar. Unterschiedliche Einstellungen von Drehzahl, Drehrichtungswechsel, Reaktionszeit und Schaltverzögerung sind in der Basisversion des digitalen Drehflügels in acht einstellbaren Parameter-Sets für unterschiedliche Einsatzmöglichkeiten zusammengefasst. Nur das Drehmoment bleibt separat einstellbar, denn dieser Kniff bietet zusätzliche Vorteile hinsichtlich der Fließfähigkeit und der Dichte des Schüttguts. Kein anderes Drehflügel-Füllstand-Messgerät bietet diese Optionen. Der Vorteil ist die komplette Unabhängigkeit von Flügelgröße und Drehzahl. Ausgestattet mit einem Miniaturpaddel misst der Drehflügel unbeeinflusst davon, ob Schüttgut leicht oder schwer ist, ob es permanent auf das Paddel fällt oder ob das Gerät direkt im Schüttstrom eingebaut ist. Dadurch eignet sich der Allrounder MBA800 für den universellen Einsatz in verschiedenen Schütt-Anwendungen. Bild: MBA Instruments Optimale Volumennutzung mit dem MBA 808 Für Silos und größere Speicher hat der Hersteller auf Basis des MBA 800 eine weitere Geräteversion entwickelt. Die Version 808 verfügt über eine sehr große Flügelspannweise von beispielsweise 1,5 Meter Mit diesem großen Flügel und einem starken Schrittmotor wird der Schüttkegel innerhalb des Silos geglättet. Der Flügel ebnet das aufgeschüttete Messgut gleichmäßig und schiebt es kreisförmig in Richtung Innenwand. Erst wenn sich kein Schüttkegel mehr bilden kann, wird der Flügel blockiert und signalisiert dann eine Vollmeldung. Der Speicherplatz wird so optimal ausgenutzt und erhöht sich um bis zu 23 Prozent. Wie alle Produkte der Serie garantieren die Einhaltung des Fail-Safe Standards und eine Laufüberwachung jederzeit die Sicherheit des Messvorgangs. Erster Umbruch seit 70 Jahren Bereits im Jahr 1939 wurde das Prinzip der Grenzstandmessung mit einem Drehflügel von Hugo Maihak entwickelt und unter dem Namen „Maihak Bunkerstand Anzeiger“, kurz MBA, auf den Markt gebracht. Mit seiner zuverlässigen und robusten Konstruktion hat sich der Füllstandanzeiger „Type Maihak“ seit mehr als 70 Jahren in der Praxis bewährt. Weiterentwicklungen und Produktvariationen haben zur Optimierung des Messsystems beigetragen, doch das Grundprinzip der Technologie blieb unverändert. Zum ersten Mal wurde nun die Füllstandmesstechnik neu gedacht und für die tägliche Anwendung optimiert. Die Geräteserie ist ATEX-zertifiziert und bietet auch in explosionsfähigen Atmosphären Sicherheit. jg www.mba-instruments.de Mehr zum Thema Füllstandsmessung : http://hier.pro/3ZOUQ K|E|M Konstruktion 07-08 2017 67