DER KONSTRUKTEUR 05/2023

ANTRIEBSTECHNIK

ANTRIEBSTECHNIK DREHMOMENT- UND KRAFTSENSOREN MECHATRONISCHE LÖSUNGEN MIT POTENZIAL Mit neuen Sensortechnologien verschwimmen die klaren Grenzen zwischen Maschine und Sensor, bekannte Zielkonflikte lassen sich auflösen und neue Anwendungsfelder erschließen. Der folgende Beitrag gibt einen Ausblick darauf, was im Zeitalter der Digitalisierung mit moderner Sensortechnik noch so alles möglich sein wird. TITELSTORY PRODUKTE UND ANWENDUNGEN Der Automobil- und Industriezulieferer Schaeffler verfügt über zwei serienerprobte Technologien zur Messung von Drehmomenten und Kräften: Sensoren und Module auf Basis der Magnetostriktion, Torquesense genannt, und Sensoren auf Basis von Dehnmessstreifen in Dünnschicht- Technologie unter der Bezeichnung Sensotect. Welche Vorteile und Entwicklungen sich mit diesen Technologien realisieren lassen, zeigen einige Beispiele. SENSORTECHNIK AUF BASIS DER MAGNETOSTRIKTION In das BBRTS-Standardsensortretlager für Pedelecs und E-Bikes integrierten die Schaeffler-Ingenieure einen Drehmomentsensor vom Typ Torquesense. Dieser besteht lediglich aus dem ringförmigen Sensorelement und einem Teil der Tretlagerwelle, die Dipl.-Physik Stefan Glück, Director Systems Development Mechatronics Industrial , Schaeffler Technologies AG & Co. KG, Herzogenaurach magnetisch konditioniert ist – mehr nicht. Die Vorteile dieser Technologie und dieser konkreten technischen Lösung sind offensichtlich: Der Bedarf an Bauraum ist minimal. Für das Passivteil des Sensors ist keine zusätzliche Komponente notwendig, es wird einfach ein Wellenstück benutzt. Im Vergleich zu herkömmlichen Dehnmessstreifen sind weder eine empfindliche Klebeverbindung noch eine Telemetrie erforderlich. Diese bringt das Messprinzip von Haus aus mit. Speziell für diese Applikation konnte zudem eine Drehrichtungserkennung sowie eine Messung der Trittfrequenz/Drehzahl in das Modul bauraumneutral integriert werden. DREHMOMENTSENSOREN IN LANDMASCHINEN UND KOMMUNALEN FAHRZEUGEN Precision farming liefert Antworten darauf, wie unter anderem Saatgut, Düngemittel, Pestizide und Erntegut am effizientesten eingesetzt werden können. Im Laufe des letzten Jahrzehntes wurden große Fortschritte auf Seiten der Datenerhebung und -analyse realisiert – nicht zuletzt mithilfe moderner Sensortechnik, hoher Konnektivität und GPS-Navigation. Damit diese Präzision tatsächlich „den Boden“ erreicht, müssen die Landmaschinen 22 DER KONSTRUKTEUR 2023/05 www.derkonstrukteur.de

eiziehungsweise Implements auf der mechanischen Seite unter allen Betriebszuständen ebenso präzise auf dem Feld dosieren und streuen können. Rauch Landmaschinentechnik präsentierte für seine hydraulisch angetriebenen Düngemittelstreuer schon vor über einem Jahrzehnt eine elektronische Massenstromregelung EMC. Dort wird unter anderem der Hydraulikdruck an den Hydromotoren als Regelparameter für die Streugutmenge der 01 VOM E-BIKE ÜBER PRECISION FARMING BIS HIN ZUM COBOT FINDEN DIE SENSOREN ANWENDUNG Wurfscheiben genutzt. Die Funktion des Drehmoments an den Wurfscheiben über dem Hydraulikdruck ist jedoch nicht hundertprozentig linear. Außentemperaturen und Betriebstemperaturen des Hydrauliköls schwanken, die Aggregate benötigen außerdem eine Warmlaufphase. Eine Weiterentwicklung präsentierte Rauch 2014 mit der EMC-2 in Kooperation mit Schaeffler. Das Drehmoment an den Wurfscheiben wird nun nicht mehr indirekt über 01 Gut zu sehen ist die vordere Ladewand, darüber die Oberwand mit zwei Hydraulikzylindern; Unter dem Wagen befindet sich der „gezogene Pick-up“ mit einer speziellen Rotor-, Messer- und Abstreiferkonstruktion www.derkonstrukteur.de DER KONSTRUKTEUR 2023/05 23