Lagerlose Drehmoment-Messwelle für kleine Momente

Drehzahlfest, robust, wartungs- und störungsfrei  mit hoher Genauigkeit – Manner Sensortelemetrie bietet als Engineering- und Fertigungsunternehmen seit 3 Jahrzehnten Sensortelemetrie für das berührungslose Messen an rotierenden Aufnehmern an.

Die Standard-Drehmomentmesswellen sind lagerlos und messen gegenüber der klassischen Schleifring-Drehmomentmesswelle, Drehmomente im Triebstrang verschleiß- und kraftnebenschlussfrei. Auch höchste Drehzahlen bis zu 160.000 U/min sind damit machbar – ohne störende Geräusche durch Lager.

Gerade wenn es um das Thema Genauigkeit geht, hat die lagerlose Welle weiterhin deutliche Vorteile gegenüber einer gelagerten Messwelle. Die Grundgenauigkeit der Manner-Messwellen ist besser 0,05 %. Zudem sind weitere Kompensationsmöglichkeiten optional integrierbar, um Einflüsse wie das E-Modul auf das Drehmoment zu eliminieren.

Kennzeichnend sind zudem das extrem kleine Trägheitsmoment und die einfache Einbindung in den Wellenstrang. Im Standard kann dies über preiswerte Lenze-Spannkupplungen erfolgen. Die aufwendige Lagerung entfällt und der Aufbau von Prüfständen wird dadurch vereinfacht, was wiederum Kosten spart.

Die Manner Drehmomentmesswelle bietet damit enorme Vorteile für Prüfstandmessaufgaben. Zwei Ausführungsarten werden Ihnen heute vorgestellt: Die Standard- und kundenspezifische Prüfstandswellen für besonders kleine Drehmomente.

Im Standardbereich haben wir Messwellen von 1N·m bis 1kN·m mit extrem kleinem Trägheitsmoment und hoher Drehzahlfestigkeit. Die Einbindung in den Wellenstrang erfolgt hier durch preiswerte Lenze-Spannkupplungen oder über Faltenbalgkupplungen.

Optional kann zu den Messwellen noch eine Drehzahlerfassung mit hoher Auflösung integriert werden. Bei einer weiteren Standardvariante wird an beiden Wellenenden über eine Passfeder das Drehmoment übertragen. Die Grundgenauigkeit der Manner-Messwellen ist 0,05 % bezogen auf den Messbereichsendwert und diese sind je nach Ausführung bis zu 156.000 U/min und in einem Temperaturbereich von -40 bis +160°C einsetzbar.

Sollte die Integration einer Standard-Messwelle nicht möglich sein, kommen unsere kundenspezifischen Messwellen zum Einsatz. Die Konstruktion, Auslegung der Messstelle und Fertigung der Messwelle erfolgt in unserem Haus. Mit dieser Lösung können komplexe und für die Messung ungünstige Einbindungen in den Wellenstrang umgangen werden.

Einige Beispiele auf unserer Fertigung zeigen deutlich, dass unserer Innovation und Kreativität als Engineering Unternehmen keine Grenzen gesetzt sind, um den Kundenwunsch mit entsprechenden Genauigkeiten zu realisieren.

Die Technik

Die Aufnehmer von Manner arbeiten induktiv mit unserem patentierten Übertragungsverfahren. Hohe Datenraten werden sicher induktiv – selbst bei heutzutage häufig auftretenden Störfeldern – von E-Motoren übertragen. Neben dieser Robustheit sind Temperaturen von -40 bis +160 °C und Umgebungsparameter wie Öl keinerlei Herausforderungen. Entwicklung, Aufnehmerdesign und Fertigung erfolgt aus einer Hand. Damit bietet Manner Drehmoment-Messwellen für höchste Anforderungen.

Das Drehmomentsignal wird mittels der bewährten Dehnungsmessstreifentechnologie gewonnen. Ein hochgenauer, digitaler und remote programmierbarer Messverstärker auf der Welle verstärkt, konditioniert und digitalisiert mit 16 Bit Auflösung den Messwert. Die Drehzahl wird mittels eines Hall- oder eines Lasersensors erfasst, die große Abstände zwischen Messwelle und dem Drehzahlsensor ermöglicht. Die Drehmomentdaten und Drehzahldaten können über analog (Frequenz-, Spannungs-, oder Stromausgang) sowie digital mittels CAN, EtherCAT, Ethernet oder USB ausgegeben werden. Die berührungslose Übertragung zeichnet sich durch eine Antennenspalte von bis zu 10mm (optional 25mm) aus. Hierdurch ist die Montage auch in radialer und axialer Richtung absolut unproblematisch und Kollisionen durch Schwingungen treten damit praktisch nicht auf.