Kleinster Multiturn-Drehwertgeber Ein 36 Bit-Knirps als einbaufertiges Kit-System

Auflösungen von bis zu 36 Bit bei Drehzahlen von bis zu 10.000 U/min und eine Dauerlauf-Tauglichkeit für 16 Millionen Umdrehungen und mehr – das sind nur einige Parameter, die Auskunft geben über die Leistungsfähigkeit des AEM30 im Drehgeber-Sortiment von PWB Encoders.

Umso erstaunlicher erscheinen diese Werte angesichts der geringen Dimensionen des Absolutwertgebers. „Mit seinen Abmessungen von gerade mal 42,5 x 31,0 x 23,9 mm und einem Gewicht von nur 37 g gehört er vermutlich zu den weltweit Kleinsten und Leichtesten seiner Art“, sagt Stephan Roppel, der Entwicklungsleiter des Unternehmens.

Möglichst viel Platz sparen

Aus der Taufe gehoben hat der deutsche Hersteller diesen ultrakompakten Multiturn-Encoder (mit elektronischem Getriebe) unter anderem als Reaktion auf die wachsende Nachfrage nach besonders platzsparenden Drehgebern, welche die Realisierung miniaturisierter Motion-Control- und Motor-Feedback-Lösungen ermöglichen.

Vor allem die Konstrukteure integrierter Antriebs- und Steuerungssysteme für den Einsatz in der Optoelektronik und Medizintechnik sowie in der Robotik, in der industriellen Automatisierung und im Automobilbau stehen zunehmend unter dem Druck, ihre Baugruppen immer kleiner und leichter auszulegen.

Da die Miniaturisierung aber weder auf Kosten der Messgenauigkeit noch der Zuverlässigkeit gehen darf, liefert PWB Encoders den AEM30 in der bereits erwähnten 36 Bit-Auflösung sowie mit einer magnetischen Abtastung, die dank einer mehrfach-differentiellen Feldabtastung über eine sehr hohe Störfestigkeit verfügt. Untergebracht ist das alles in einem schock- und vibrationsstabilen Kunststoffgehäuse. Ebenfalls der Erwähnung wert: Der Knirps verfügt über einen ESD-Schutz bis 600 W und lässt sich bei Temperaturen von -40 °C bis 85 °C einsetzen.

High-Speed-Lösung mit Marathon-Qualitäten

Der kompakte AEM30 liefert Positionsdaten in Echtzeit und eignet sich auch für den Einsatz in Hochgeschwindigkeitsanwendungen, die in rauen Umgebungen agieren müssen. Er kann sowohl für Aufgaben der absoluten Positionierung verwendet werden als auch für das Motion Controlling von bürstenlosen Servoantrieben und Schrittmotoren – um nur einige Beispiele zu nennen.

Mit seiner Auslegung für bis zu 16 Millionen Umdrehungen und dem nach EN ISO 13840-1 berechneten MTTFd-Wert von 200 Jahren – der Wert bezeichnet die mittlere Zeit bis zu einem gefährlichen Ausfall – vermag sich der AEM30 auch in Langzeit-Applikationen zu behaupten.

Drei Schnittstellen und einfache Montage

Der AEM30 von PWB Encoders lässt sich im Singleturn-Modus bis zu einer Auflösung von 12 Bit (4.094 Positionen) und im Multiturn-Modus bis zur Auflösung von 24 Bit (16.777.216 Umdrehungen) betreiben. Seine Datenübertragungsrate liegt bei bis zu 10 mBit/s. Der Signalfluss (und die Stromversorgung) erfolgen über einen achtpoligen Molex-Stecker. Da der Drehgeber wahlweise mit den drei Schnittstellen SSI, BiSS oder SPI konfigurierbar ist, kann der Anwender ihn flexibel in unterschiedliche steuer- und regeltechnische Umgebungen einbinden.

Von seiner mechanischen Konstruktion her handelt es sich beim AEM30 um einen lagerlosen Hohlwellen-Drehgeber, der an Wellen mit Durchmessern von bis zu 6,35 mm angebracht werden kann. Da PWB Encoders ihn als einbaufertiges Kit-System inklusive Befestigungsflansch, Zentrierbuchse und Nabe bereitstellen, lässt er sich sehr einfach und schnell montieren – zum Beispiel direkt am Motorflansch.

Die Nullposition kann nach dem Anbau frei justiert werden. Über die Schnittstellen des Encoders lässt sich seine Drehrichtung einstellen. „Hierüber hat der Nutzer auch die Möglichkeit, verschiedene Indikatoren wie etwa die Magnet-Feldstärke, den Energiestatus oder die Drehzahl des AEM30 zu überwachen, auszuwerten und zu protokollieren“, erläutert Roppel. Passend zum Drehgeber gibt es ein Modul zum Anschluss an einen PC und eine Kalibrier-Software.

Über den Standard hinaus

Es dürften sich auf dem Weltmarkt aktuell nur wenige Multiturn-Drehgeber finden, die eine vergleichbare Kombination von technischer Performance und kompakter Bauweise bieten wie der AEM30 von PWB Encoders. Da die große Stärke des deutschen Herstellers zudem weniger in der Produktion großer Serien von Standardprodukten liegt als vielmehr in der Realisierung individueller Kundenlösungen, ergeben sich für den Anwender des kleinen Hohlwellen-Drehgebers mannigfaltige Möglichkeiten der bedarfsspezifischen Modifikation und Konfiguration.