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Aktuelles über Mobile Arbeitsmaschinen

Technik für Forstmaschinen, Landmaschinen, Kräne, Bagger, Gabelstapler, Elektromobilität

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  • Dach- und Fassadenelemente mit integrierten optoelektronischen Bauelementen

    fraunhofer0317 Das vom BMWI geförderte Verbundprojekt „Flex-G“ unter der Forschungsinitiative „ Energiewende Bauen “ ist kürzlich gestartet. Ziel des Vorhabens ist die Erforschung von Technologien zur Herstellung von transluzenten und transparenten Dach- und Fassadenelementen mit integrierten optoelektronischen Bauelementen. Im Fokus stehen dabei ein schaltbarer Gesamtenergiedurchlassgrad (g-Wert) und die Integration flexibler Solarzellen. Weiterlesen
  • Toolcraft unterstützt Hyperloop 2.0 Projekt der Warr e.V. an der TU München

    toolkraft0317 Die Idee des „Hyperloops“ stammt von Elon Musk, der nicht nur Paypal verwirklicht, sondern auch namhafte Firmen wie Tesla oder SpaceX gegründet hat. Jetzt geht der Traum vom schnellen Reisen in die nächste Runde: Dabei sollen Menschen in einer Kapsel mit Schallgeschwindigkeit (1200 km/h) in einer Vakuumröhre an ihr Ziel Weiterlesen
  • Würth Elektronik und Fela forschen gemeinsam an neuer Technologie

    wuerth0317 Trotz der der positiven Umsatzzuwächse innerhalb der Leiterplattenbranche ist davon auszugehen, dass die Konsolidierung noch nicht abgeschlossen ist. Leiterplattenhersteller müssen sich dem enormen Preisdruck asiatischer Hersteller, den steigenden Herstellungskosten in Europa und dem angespannten globalen Wettbewerbsumfeld stellen. Seit Anfang des Jahres vereint daher Würth Elektronik und Fela eine Entwicklungskooperation zur Weiterlesen
  • Dünnringlager in künstlichem Kniegelenk und E-Bike mit Automatikgetriebe

    rodriguez0217 Dünnringlager von Rodriguez erreichen trotz Miniaturisierung eine vergleichbare Leistungsfähigkeit und Lebensdauer wie normale Wälzlager. So lässt sich mit ihnen die Getriebeeinheit im Kniegelenk eines Exoskelettes ohne komplizierte und platzraubende Hilfskonstruktionen lagern. Zudem kommen sie in einem Fahrrad mit Automatikgetriebe zum Einsatz. Weiterlesen
  • Positronen als neues Werkzeug für die Forschung an Lithiumionen-Batterien

    TUM0117 Forschungsbericht

    Akkus, deren Kathode aus einer Mischung aus Nickel, Mangan, Kobalt und Lithium besteht, gelten derzeit als die leistungsfähigsten. Doch auch sie haben eine begrenzte Lebensdauer. Schon beim ersten Zyklus verlieren sie bis zu 10 % ihrer Kapazität. Woran das liegt und was gegen den darauffolgenden schleichenden Kapazitätsverlust unternommen werden kann, Weiterlesen

  • Stuttgarter Forscher stellen extrem leistungsfähiges Linsensystem her

    nanoscribe0117 Forschungsbericht

    Adleraugen sind extrem scharf und sehen sowohl nach vorne, als auch zur Seite gut – Eigenschaften, die man auch beim autonomen Fahren gerne hätte. Physiker der Universität Stuttgart haben nun im 3D-Druck Sensoren hergestellt, die das Adlerauge auf kleiner Fläche nachbilden und das mit neuester 3D-Druck-Technologie von Nanoscribe realisieren.

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  • Prüfsystem für zukunftsweisende Composites-Forschung

    zwick10416 Im vergangenen Jahrzehnt hat sich die Professur Strukturleichtbau und Kunststoffverarbeitung (SLK) der TU Chemnitz zu einer der führenden Forschungseinrichtungen auf dem Gebiet des Leichtbaus entwickelt. Um den steigenden Prüfbedarf in immer neuen Anwendungsfeldern für Composites-Materialien decken zu können, hat sich die Professur SLK für ein fortschrittliches Prüfsystem von Zwick Roell Weiterlesen
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novotechnik10314Titelstory

SPS IPC Drives Halle 4A, Stand 125

Nicht nur in der Industrieautomation sondern auch bei mobilen Anwendungen steigen die Anforderungen an die eingesetzte Sensorik ständig. Immer häufiger werden in der Landwirtschaft deshalb kontaktlose Winkelsensoren gefordert. Magnetische Verfahren gelten hier oft als Favoriten. Sie arbeiten auch unter rauen Umgebungsbedingungen zuverlässig, liefern absolute Messwerte über volle 360° und lassen sich sehr einfach an die jeweilige Applikation anpassen. Aufgrund der zu anderen Messverfahren vergleichsweise niedrigen Kosten eignen sie nicht nur für zahllose Applikationen im Maschinen- und Anlagenbau sondern auch für mobile Einsatzfälle wie die folgende Anwendung einer Landwirtschaftsmaschine zeigt.


novotechnik20314Der in Großbritannien hergestellte „Big Bale Transtacker“ ist eine Landwirtschaftsmaschine, mit deren Hilfe sich quaderförmige Stroh- oder Heuballen unterschiedlicher Größe effizient und einfach auf dem Feld einsammeln und stapeln lassen. Die Maschine wird von einem Traktor gezogen, angetrieben und auch von dort aus vom Bediener gesteuert. Betätigt der Fahrer beispielsweise per Joystick den Beladungsmodus, greifen die seitlichen Gabeln des Transtackers die Heuballen. Anschließend werden sie auf einem schwenk- und drehbaren Tisch gestapelt und können für einen besseren Halt zusätzlich umschnürt werden. Diese Funktion löst der Bediener falls gewünscht ebenfalls vom Bedienpult per Kopfdruck aus.

Ist der Ladetisch voll, werden die Ballen auf die Ladefläche geschoben. Während der Fahrt dient der vertikal gestellte Tisch dann als Ladungssicherung. Für den Fahrbetrieb muss der Bediener dann nur die Gabeln in ihre Fahrposition bringen und zwar auf Knopfdruck vom Bedienpult aus. Am Speicherort angekommen lässt sich die Ladefläche abkippen. Mit Hilfe des Drehtisches werden die Ballen abgestellt und können bei Bedarf auch wieder abgeholt und aufgeladen werden. Für all diese Arbeitsgänge braucht der Fahrer die Kabine der Zugmaschine nicht zu verlassen.

Positionsdaten erfassen und weiterleiten

novotechnik40314Damit diese Arbeitsabläufe zuverlässig und sicher funktionieren, müssen die Stellung der Drehgelenke der Ladegabel und der Tischmechanik erfasst und die Positionsdaten an eine Steuerung weitergeleitet werden. Damit lassen sich die nächsten Arbeitsschritte initialisieren. „Zu diesem Zweck sind am Transtacker gleich mehrere Winkelsensoren verbaut“, erläutert Alex Baylis von Big Bale Transtacker. Die richtige Auswahl gelang allerdings nicht auf Anhieb:

„Nach der Erntesaison 2012 ergaben sich leider Probleme mit der Zuverlässigkeit unseres Transtackers,“ so Baylis weiter. Einen Grund dafür lieferten die eingesetzten Hall-Effekt-Sensoren, weil sie den harten Bedingungen am Einsatzort nicht gewachsen waren. So ergaben sich beispielsweise Probleme hinsichtlich der Wasserfestigkeit. „Mit der Genauigkeit waren wir ebenfalls unzufrieden und obendrein fanden wir die Lösung auch zu teuer“, ergänzt Baylis. „In der Optimierungsphase stießen wir dann auf magnetische Winkelsensoren der Serie RFC 4800 aus dem Hause Novotechnik. Hier überzeugte uns nicht nur die hohe Präzision und die serienmäßige Schutzart IP69K sondern auch das zweiteilige Design, was die Umrüstung sehr vereinfachte.“

Magnetisches Funktionsprinzip erleichtert Integration

novotechnik50314Die einfache Integration der Sensoren leitet sich aus dem magnetischen Funktionsprinzip ab. Für die kontaktlose Winkelerfassung wird an den drehenden Achsen der Transtacker-Gelenke ein positionsgebender Magnet angebracht.Je nach Drehwinkel verändert sich die Orientierung des Magnetfeldes und damit die Signale des etwa 15 mm flachen Sensorelements. Diese Signaländerung wird dann noch innerhalb des Sensor-IC in ein drehwinkelproportionales Ausgangssignal umgerechnet und der übergeordneten Steuerung zur Verfügung gestellt. Der Sensor arbeitet mit einer Auflösung von 12 Bit. Die unabhängige Linearität liegt bei ±0,3 %, was eine präzise Winkelerfassung erlaubt. Steuerspannungen von 12 bis 24 V sind möglich und in der beschriebenen Anwendung werden die Messwerte als 4...20 m Ausgangssignale ausgegeben. Prinzipiell können so Drehwinkel bis zu vollen 360° erfasst werden. Dabei lässt sich der Drehwinkel abhängig von der Anwendung in 30-Grad-Schritten begrenzen. Zudem stehen redundante Ausführungen stehen zur Verfügung.

Weil Sensorelement und positionsgebender Magnet konstruktiv voneinander getrennt sind, vereinfacht sich die Montage, denn der Sensor kann je nach Stärke des Magneten mit bis zu 1,5 mm oder sogar 4 mm Entfernung zum Positionsgeber platziert werden. Die Umrüstung des Transtackers ließ sich dadurch einfach bewältigen. Eine Markierung zeigt die richtige Ausrichtung des Magneten zum Sensor. Dessen Gehäuse besteht aus hochwertigem und temperaturbeständigem Kunststoff. Befestigungslaschen mit Langlöchern ermöglichen einen einfachen Anbau und eine bequeme mechanische Justierung. Man braucht beim Einbau also keine besonderen Einstellvorrichtungen. Der Sensor ist vollkommen vergossen und damit verschmutzungsunempfindlich. Für die elektrische Verbindung sind Kabel oder Einzellitzen vorgesehen, die in das Gehäuse eingegossen sind.

Die Konstrukteure des Big Bale Transtackers wissen diese Vorteile bei der Montage zu schätzen. Da weder Welle noch Lagerung benötigt werden und der Messabstand variabel ist, sind Einbautoleranzen an den Gelenken unproblematisch. Auch wenn das Spiel durch Gelenkverschleiß größer wird, ergeben sich zunächst keine Beeinträchtigungen der Sensorfunktion „Zudem lässt sich der Sensor im Servicefall einfach austauschen,“ ergänzt Baylis. Inzwischen bewährt er sich allerdings im heute weltweit bei der Heu- und Stroh-Ernte eingesetzten Transtacker und hält allen Strapazen stand, die der mobile Außeneinsatz in der Landwirtschaft mit sich bringt. Schocks, Vibrationen, Schmutz, Nässe und große Temperaturunterschiede beeinträchtigen die Funktion nicht.
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