In vielen Anwendungen werden zuverlässige Aussagen über die aktuelle Position eines Hydraulikzylinders benötigt, beispielsweise für Sicherheitsabfragen oder um zu verhindern, dass sich verschiedene Bewegungsachsen stören. Neben der komfortablen und genauesten Erfassung der Kolbenstangenbewegung mittels eines integrierten Wegaufnahmesystems mit nachgeschalteter Auswerteelektronik, kann dies in einfacherer Form auch mit Positionsschaltern erledigt werden. Am häufigsten werden hierfür induktive, druckfeste Näherungsschalter in den Endlagen der Hydraulikzylinder eingesetzt.
Präzise und günstig – eingebaute, druckfeste Näherungsschalter
Erreicht die Kolbenstellung eine der beiden Endpositionen, so wird dies durch den Näherungsschalter elektronisch signalisiert. Induktive Näherungsschalter arbeiten berührungslos und sind somit verschleißfrei. Sie sind bei allen Zylindertypen also auch bei den „Powerzylindern“ bei 500 bar einsetzbar.
Günstig und zuverlässig für den mittleren Leistungsbereich – angebaute Näherungsschalter
In einigen Funktionen ist die reine Abfrage allein der beiden Endlagen aber nicht ausreichend. Dies ist der Fall, wenn der Anwender zusätzliche Positionen des Zylinders auswerten möchte oder der genaue Schaltpunkt erst beim Betrieb der Anlage ermittelt werden kann. Weiterhin gibt es Fälle, bei denen mehrere Schaltpunkte bei unterschiedlichen Betriebszuständen abwechselnd benötigt werden oder ein Hydraulikzylinder an unterschiedlichen Anlagen eingesetzt wird. In all diesen Fällen ist ein Einsatz von druckfesten induktiven Näherungsschaltern nicht möglich, da diese in den Zylinderraum hineinragen und außerhalb der Endlagen die Zylinderdichtungen beschädigen würden.
Um für diese Fälle aber trotzdem eine Lösung anbieten zu können, hat Hydropneu unterschiedliche Zylinder entwickelt, die es ermöglichen, die Endlagenschalter frei von außen auf dem gesamten Hubbereich zu platzieren. Weiterhin besteht die Möglichkeit, mehrere Positionsschalter anzubringen, um diverse Stellungen auszuwerten.
Vielfältige Lösungen bei Anbau
Zum einen wurde für diesen Fall der Hydraulikzylinder Typ 55 entwickelt, an dessen Zuganker frei positionierbare Schalter angebaut werden können. Durch die vier Zuganker können hier sehr zahlreiche unterschiedliche Schaltpunkte realisiert werden. Die Anbaumöglichkeiten und Einbaumaße der Zylinder entsprechen der Norm ISO 6020/2 bzw. DIN 24554. Bei Hydraulikzylindern in Rundbauweise mit den vielfältigen Befestigungsarten hat der Zylinderspezialist aus Ostfildern ebenfalls eine Version entwickelt, bei denen außen am Zylinderrohr mehrere magnetisch betätigte Schalter angebracht werden können.
Bei den Blockzylindern kommt zu den bereits genannten noch die äußerst kompakte Version hinzu, bei der sich magnetisch betätigte Schalter in einer eingefrästen Nut frei verschieben lassen. Die Einbaumaße der Zylinder entsprechen denen des Typen 57.
Eine sehr robuste Ausführung von verstellbaren Positionsschaltern stellt eine an der Kolbenstange angebrachte Leiste mit verstellbaren Nocken dar, die mechanische Rollen-Endschalter betätigen. Dieses System ist extrem robust und kann auch noch in sehr rauher Umgebung wie zum Beispiel in Gießereien sicher eingesetzt werden. Bei allen Zylindern verwendet Hydropneu hochwertige Komponenten, die immer optimal aufeinander abgestimmt werden. Dadurch wird eine sichere Funktion über eine lange Lebensdauer hinweg erreicht.
Präzise, flexibel und sicher – das integrierte Wegmess-System
Dieses System erfasst die Bewegung beliebiger Kolbenstangenpositionen auch bei hohen Geschwindigkeiten sehr präzise. Die Messung erfolgt über einen Wegaufnehmer innerhalb der Kolbenstange. Die Messdaten stehen als analoge oder digitale Signale zur Verfügung. Ebenso zeichnet sich diese Lösung durch Verschleißfreiheit und Lebensdauer aus. Integrierte Wegaufnehmer werden häufig als Rückmeldesensoren bei der Regelung von Zylinderbewegungen eingesetzt. Um eine größtmögliche Sicherheit zu gewährleisten, werden auf verschiedene Arten redundante Ausführung realisierbar. Ausfallzeiten wird auf diese Weise nachhaltig vorgebeugt. Ein Upgrade mit zusätzlichen Schaltern ist außerdem möglich.
Ein Anwendungsbeispiel
Bei der Verstellung der Oberleitung einer Straßenbahn sind langhubige Zylinder mit außenliegenden Näherungsschaltern ausgestattet, die einfach an beliebigen Hubpositionen fixiert werden können. Dadurch sind diese Zylinder sehr universell bei unterschiedlichsten Randbedingungen einsetzbar und stellen die geforderte wirtschaftliche Lösung dar.
Hydropneu auf der Intec 2017: Halle 2, Stand A17
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