Mit induktiven Sensoren investitionssicher automatisieren Neue Anforderungen für bewährten Alleskönner

Autor / Redakteur: Börge Wegner und Michael Stingl, Sick AG / Silvano Böni

Präzision, höchste Verfügbarkeit und lange Lebensdauer waren lange Zeit die wichtigsten Anforderungen, die an induktive Sensoren gestellt werden. Heutzutage spielen aber auch die verschiedenen Bauformen, kundenspezifische Adaptionen und Industrie-4.0-Konnektivität eine wichtige Rolle.

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Vielseitig einsetzbare Sensoren. Hier im Bild die IMB-Serie.
Vielseitig einsetzbare Sensoren. Hier im Bild die IMB-Serie.
(Bild: Sick)

Immer dann, wenn es darum geht, metallische Objekte berührungslos zu erfassen, sind induktive Sensoren aufgrund ihres elektromagnetischen Funktionsprinzips bestens geeignet. Hinzu kommt, dass die Objekterfassung berührungslos erfolgt und die Initiatoren keine beweglichen Teile enthalten. Dies sowie die spezielle ASIC-Technologie machen induktive Sensoren von Sick besonders robust und langlebig. Das gilt für alle Produktfamilien – die Quader-Bauform IQ ebenso wie die Hülsenbauform IH und die IM und IME metrischen Zylindergehäuse. Zur Verfügung stehen Gehäuse aus Kunststoff oder Metall in unterschiedlichen Dimensionen bis hin zu Kurz- und Miniaturbauformen, Analogversionen für die diskontinuierliche Abstandsdetektion, Ausführungen für die bündige beziehungsweise nicht bündige Montage, unterschiedliche Schutzarten einschliesslich einer hochdruckfesten Version. Hinzukommen Varianten mit Öffner- oder Schliesser-Schaltfunktionen, mit Kabel- oder Steckeranschluss, Baureihen mit erhöhtem und Triplex-Serien mit dreifachem Schaltabstand.

Erhältlich sind zudem unterschiedliche elektrische Ausführungen bis hin zu Mehrspannungs- sensoren sowie NAMUR-Geräte gemäss EN 60947 mit EG-Baumusterprüfbescheinigung für ATEX- Bereiche. Damit können alle erdenklichen Freih- eitsgrade bei Basisanwendungen umgesetzt werden.

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Sekundenschnelle Montage

Auch die Sensoren der Produktfamilie IQG zum Beispiel lassen sich in Sekundenschnelle montieren: Das patentierte Push-Lock-System ermöglicht eine werkzeuglose Montage in nur zwei Sekunden und setzt damit neue Massstäbe. Durch den drehbaren Sensorkopf in fünf Richtungen lässt sich die IQG-Familie in unterschiedlichste Montagesituationen integrieren. Die vier Eck-LED erlauben ein einfaches Überwachen des Sensorstatus, unabhängig von der Montageposition.

Zur Verfügung stehen sie sowohl in Kurzbauform für den Einsatz in der Fabrikautomation als auch in Langbauform für Outdoor-Applikationen. Im Betrieb zeichnet sich die Näherungssensorfamilie IQG aus durch grosse Schaltabstände, einen grossen Umgebungstemperaturbereich, hohe Schock- und Vibrationsfestigkeit sowie elektromagnetische Verträglichkeit. Selbst in sehr rauen Umgebungen mit starken Witterungseinflüssen arbeiteten die Sensoren dauerhaft zuverlässig.

Unter besonderen Bedingungen dauerhaft bestehen

Standardanwendungen im industriellen Umfeld definieren sich über moderate Anforderungen, beispielsweise IP67, keine dauerhafte Beaufschlagung mit Ölen und Kühlmitteln oder eine «normale» Temperaturfestigkeit. Werden die Einsatz- und Umfeldbedingungen anspruchsvoller, sind je nach Branche und Applikation unterschiedliche Leistungsmerkmale gefragt, zum Beispiel erhöhte Temperaturbeständigkeit, Chemikalienresistenz, Dichtigkeit, Schock-, Vibrations- und Outdoorfestigkeit oder intelligente Zusatzfunktionen. Wurden diese besonderen Anforderungen bislang häufig durch entsprechend ausgelegte Spezialsensoren abgebildet, gibt es mit der Produktfamilie IMB jetzt einen «Alleskönner», der die individuellen Stärken der «Spezialisten» in einem Universalsensor vereint. Die Sensoren im korrosionsbeständigen Edelstahlgehäuse sind in den Bauformen M08 bis M30 verfügbar und unter anderem spezifiziert für einen Temperaturbereich von –40 bis 100 °C, für ständigen Spritz- oder Tauchkontakt mit Wasser, Anzugsdrehmomente bis 100 Nm, eine Schock- und Vibrationsfestigkeit bis 150 g oder auf den permanenten Kontakt mit aggressiven Schneidölen und Kühlschmiermitteln. Die IMB erfüllen damit als Produktfamilie wesentliche Anforderungen an robuste, induktive Sensorik, wie sie unter anderem an Con­tainerspreadern, in Autowaschanlagen, im Werkzeugmaschinenbau oder an Toren und Schranken im Aussenbereich zum Einsatz kommt. Die universelle Einsatzvielfalt der IMB ermöglicht es den Anwendern – in der Regel Maschinenbauer aus diesen Branchen – ihre Typenvielfalt deutlich zu reduzieren – was ihre gesamten Beschaffungs-, Engineering-, Logistik- und Serviceprozesse jetzt wesentlich effizienter gestaltet.

Technisch wie auch wirtschaftlich positioniert sich der IMB zwischen den verschiedenen induktiven Standardbaureihen sowie der ultrarobusten Produktfamilie IMF. Auch hierbei handelt es sich um Edelstahlsensoren in den Bauformen M08 bis M30 für den bündigen und nicht bündigen Einbau und für Arbeitsabstände zwischen 2 mm und 20 mm. Ihrem Haupteinsatzgebiet – Maschinen und Anlagen zur Produktion und Verpackung beziehungsweise Abfüllung von Nahrungsmitteln – entsprechend, überzeugen IMF-Sensoren unter anderem in den Schutzarten IP 68 und IP 69K durch ihre besondere Dichtigkeit, auf die es bei der häufigen Hochdruckreinigung von Anlagen im Bereich Food & Beverage in besonderem Mass ankommt. Die verwendeten Materialien – unter anderem Edelstahl 1.4404 / AISI 316L und das Flüssigkristallpolymer LCP – sind FDA-konform. Der Edelstahl der Ecolab-zertifizierten, induktiven Sensoren weist zudem eine exzellente Beständigkeit gegen chlorhaltige Medien auf, wie zum Beispiel Desinfektionsmittel auf Hypo­chlorit–Basis oder chloralkalische Schaumreiniger. Bei aller Robustheit bieten auch die IMF-Sensoren hohe Genauigkeiten, kurze Ansprechzeiten sowie eine einfache Inbetriebnahme und Ferndiagnose.

Auf ein «smartes» Innenleben, sprich intelligente Grundfunktionen, braucht man weder bei den IMB noch den IMF zu verzichten. So ist der spezielle ASIC in den Sensoren nicht nur für die hochpräzise Einstellung der Arbeitsabstände sowie die Temperaturkompensation zuständig, sondern auch – als Option – für die Kommunikationsfähigkeit per IO-Link. Über dieses Interface können zusätzlich zur Meldung des Schaltzustandes zum Beispiel der gesicherte Schaltabstand verifiziert, grundlegende Funktionsdiagnosen im Rahmen des Condition Monitoring durchgeführt oder Parameter wie die Schalt- oder die Zählfunktion eingestellt, aktiviert beziehungsweise verändert werden.

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