Drehmoment-Messflansch, Typ 4510B… 1. Einleitung Wir danken Ihnen, dass Sie sich für ein Kistler Qualitäts- produkt entschieden haben. Bitte lesen Sie diese Betriebs- anleitung sorgfältig durch, damit Sie die vielseitigen Eigen- schaften Ihres Produkts optimal nutzen können. Kistler lehnt soweit gesetzlich zulässig jede Haftung ab, sofern dieser Betriebsanleitung zuwider gehandelt wird oder andere Produkte, als unter Zubehör aufgeführt,...
Anschlusskabel 2. Wichtige Informationen Entsorgungshinweis zu Elektronikgeräten Elektronik-Altgeräte dürfen nicht mit dem Haushalt- Kehricht entsorgt werden. Bitte geben Sie das ausge- diente Gerät zur Entsorgung an die nächstgelegene Elektronik-Entsorgungsstelle zurück oder kontaktieren Sie Ihre Kistler-Verkaufsstelle. 4510B_002-543d-01.14 Seite 5...
Drehmoment-Messflansch, Typ 4510B… 3. Anwendung und typische Eigenschaften Drehmoment-Messflansch mit DMS-Messsystem Digitalisierte verschleissfreie Messsignalübertragung Messen von konstanten und veränderlichen Drehmo- menten Drehmomentmessung auf der rotierenden Welle Optional als Zwei-Bereichsensor einsetzbar Einsatz im Labor, Fertigung und Qualitätskontrolle ...
Anschlusskabel 4. Messsystembeschreibung Mechanischer Aufbau Der Drehmoment-Messflansch besteht aus einem Stator mit Standfuss und den darin rotierenden Rotor. Auf der Messwelle befindet sich eine Torsionsstrecke mit Dehnungsmessstreifen (DMS), eine Elektronik mit Signal- verstärker und ein A/D-Wandler. Im Anschlusskasten des Grundkörpers ist die stationäre Elektronik zur Signal- formung untergebracht.
Anschlusskabel 4.2.1 Drehzahlmessung mit 60 Impulsen Die Erfassung der Drehzahl ist bei diesem Drehmoment- Messflansch integriert: Dies wird durch ein Impulsrad mit 60 Impulsen erreicht. Hierbei werden Erhöhungen auf dem Rad mit Hilfe einer magnetischen Sonde detektiert. Dieses Dreh- zahlerfassungssystem ist standardmässig vorhanden Impulsrad mit 60 Impulsen 20 mA...
Drehmoment-Messflansch, Typ 4510B… 5. Elektrischer Anschluss des Drehmoment-Messflanschs Speisung Zur Speisung des Drehmoment-Messflanschs Typ 4510B... ist eine Versorgungsspannung im Bereich von: 11 ... 30 VDC Gleichspannung erforderlich. Die Gleichspannung wird am 12-poligen Ein- baustecker am Pin F (+U ) und A (GND) zugeführt. Die Leistungsaufnahme beträgt ca.
Drehmoment-Messflansch, Typ 4510B… Steckerbelegung 12-pol. Einbaustecker A, Standard Steckerbelegung 7-pol. Einbaustecker B, Standard Seite 12 4510B_002-543d-01.14...
Anschlusskabel 5.4.1 Messbereichsumschaltung Voraussetzung: Option A1 (Messbereich 1:10) oder Option A2 (Messbereich 1:5, technische Daten wie 1:10) Alle nachfolgenden Angaben gelten für den 1:10- sowie für den 1:5-Messbereich. Wird der Drehmoment-Messflansch ab Werk zusätzlich im Messbereich 1:10 kalibriert, so kann über PIN 1 und PIN 7 der geforderte Messbereich umgeschaltet werden.
Drehmoment-Messflansch, Typ 4510B… 5.4.3 Anschlussplan Standardsensor Drehmoment- Versorgungs- und Messflansch Auswerteeinheiten Typ 4510B… Versorgung 11 … 30 VDC Bezug für U Drehmomentausgang ±10 V AGND (0 V) Drehzahlausgang 5 V TTL (Spur A) 5 V TTL Zähler (Spur B) DGND (0 V) Kontrolltaster Kontrollsignal-Eingang 3,5 ...
Anschlusskabel 5.4.4 Anschlussplan des Einbausteckers A und B (standard) Bild 8: Anschlussplan mit Messbereichsumschaltung vom Drehmoment-Messflansch Typ 4510B... /RS-232C-Schnittstelle an die Versorgungs- und Auswerteeinheiten 4510B_002-543d-01.14 Seite 15...
Drehmoment-Messflansch, Typ 4510B… 6. Anschlusskabel Technische Daten Typ KSM072030-5, Mat.-Nr: 18008935 Anschluss 12-pol. neg. – 12-pol. pos. Länge 5 (andere Länge auf Anfrage) Durchmesser Schutzart nach IEC/EN 60529 IP40 Typ KSM124970-5, Technische Daten Mat.-Nr. 18008943 Anschluss 12-pol. neg. – offen Länge 5 (andere Länge auf Anfrage) Durchmesser...
Anschlusskabel Typ KSM219710-5, Technische Daten Mat.-Nr. 18008996 Anschluss 7-pol. neg. – offen Länge 5 (andere Länge auf Anfrage) Durchmesser Schutzart nach IEC/EN 60529 IP40 Verlegung des Messkabels nicht parallel zu Starkstromleitungen oder Steuerleitun- gen verlegen nicht in der Nähe von starken elektromagnetischen Feldern, z.B.
Drehmoment-Messflansch, Typ 4510B… Hinweise für sichere elektrische Installation Stecker Elektronik- gehäuse 0 Ω Statorring des Drehmoment- Messflansches 0 Ω Belastungsmaschine mit Inverter oder ähnliche Einheit 0 Ω 0 Ω min. 16 Maschinenbett Stator Gehäuseunterbau Erde Erde Bild 10: Beispiel für eine sichere elektrische Installation Achten Sie bei dem Anschlusskabel auf einwandfreie Funktion der Schirmung! Gegebenenfalls das Eloxal der Unterseite des Gehäuse-...
Mechanischer Einbau des Drehmoment-Messflansches 7. Mechanischer Einbau des Drehmoment-Messflansches Der Drehmoment-Messflansch kann je nach Anwendung unterschiedlich eingebaut werden. Da selbst bei kleinem Achsversatz sehr hohe Querkräfte und Biegemomente entstehen können, muss der Drehmo- mentsensor immer mit Ausgleichskupplungen versehen werden. Generell gilt: ...
Drehmoment-Messflansch, Typ 4510B… Montagehinweise 7.1.1 Wellentoleranz Die Welle, auf die der Messflansch montiert werden soll, muss mit der Toleranz h6 gefertigt sein und eine Rautiefe Rt ≤16 µm aufweisen. 7.1.2 Ausrichten des Stators zum Rotor Statorvorderkante Rotorvorderkante Die Vorderkante des Stators und die des Rotors müssen eine Ebene bilden.
Mechanischer Einbau des Drehmoment-Messflansches 7.1.3 Montage- und Demontageanleitung für Schrumpfscheiben (Typ HSD, Fa. Stüwe) Montage Aussenring Die Schrumpfscheiben werden einbaufertig geliefert. Sie Spannschrauben sollten daher vor dem erstmaligen Verspannen nicht auseinandergebaut werden. Innenring 1. Anzugsmoment M der Schrumpfscheibe notieren (bei Nabe Schrumpfscheiben Fabr.
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Drehmoment-Messflansch, Typ 4510B… 12. Aufnehmer sitzt fest. Moment erhöhen, danach Schrauben im Kreis der Reihe nach bis zum max. Anzugsmoment M in mehreren Umläufen anziehen. Alle Spannschrauben sind so lange anzuziehen, bis die vorderen Stirnflächen des Aussen- und Innenrings fluchten. Die Kontrolle des korrekten Verspannungszustandes ist somit optisch überprüfbar.
Nenndrehmomentbereiches betrieben wird. Fehlerhaftes Verhalten der Drehmoment-Messflansch- Elektronik Falls die Drehmoment-Messflanschelektronik nicht ord- nungsgemäss funktioniert, so blinkt die LED rot. Falls beim erneuten Einschalten Drehmoment-Messflanschs dasselbe Verhalten vorliegt, so muss der Drehmoment- Messflansch ans Werk (Kistler) eingeschickt werden. Seite 24 4510B_002-543d-01.14...
Drehmoment-Messflansch mechanisch überlastet Drehmomentelektronik defekt, Kistler informieren! Justieren und Kalibrieren des Drehmoment-Messflanschs Nullpunkt und Verstärkung können nur an der Speise- einheit Modell VA 3600 Typ 4704A… oder der Messwertverarbeitung eingestellt werden. Dazu kann am Kontrolleingang Pin K des 12-poligen Ein- bausteckers ein TTL- oder 3,5 ...
Drehmoment-Messflansch, Typ 4510B… 8.3 Mechanische Kalibrierung Hierzu ist eine Kalibriereinrichtung mit Hebelarm und Gewichten zur Drehmomenterzeugung notwendig. Schritte beim Kalibrieren: Drehmoment-Messflansch einschalten und mind. 10 Minuten warmlaufen lassen Drehmoment-Messflansch mit Nennmoment belasten und wieder entlasten Nullpunkt genau abgleichen bzw. dokumentieren ...
Drehmoment-Messflansch, Typ 4510B… 9. Drehmomentmessungen durchführen Einschaltvorgang des Drehmoment-Messflanschs Nach dem unmittelbaren Einschalten des Drehmoment- sensors ist folgender Ablauf empfehlenswert, um optimale START elektrische Messgenauigkeiten zu gewährleisten: Sensor einschalten Nach dem Einschalten blinkt die Betriebsleuchtdiode t ≈ 3 s grün, dann kurz orange, dann wieder grün. Dieser Initialisierungsphase Vorgang dauert etwa 3 Sekunden.
Elektrische und mechanische Inbetriebnahme 10. RS-232C-Kommunikation Über die RS-232C-Schnittstelle können drehmoment-äqui- valente Messwerte übertragen werden. Das Sensormodell bezüglich der RS-232C-Kommandostruktur des Drehmo- ment-Messflanschs 4510B... nachfolgend abgebildet. Sensormodell Signalerfassung und Aufbereitung Drehmoment MEASure Rotortemperatur CONFiguration INPut FORMat RS-232C- Ausgang Digitale TTL- Eingänge TRIGger Steuerung...
Drehmoment-Messflansch, Typ 4510B… 10.1 Schnittstellenparameter Die RS-232C-Schnittstelle des Drehmoment-Messflanschs arbeitet mit folgenden Einstellungen: Übertragungsgeschwindigkeit (Baudrate) 57 600 Bit/Sekunde 8 Datenbits 1 Stoppbit keine Parität 10.1.1 Konventionen und Syntax Drehmoment-Messflansch antwortet über RS-232C-Schnittstelle dann, wenn dieser Anfragesteller (z.B. PC) ein Kommando übermittelt bekommt (d.h.
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Elektrische und mechanische Inbetriebnahme Die Terminierung muss immer mit der Zeichenfolge <CR><LF> erfolgen Ein Kommando für eine Anfrage endet mit einem "?" (z.B. MEAS:TORQ?<CR><LF>) Bei einer erfolgreichen Konfigurationsübermittlung wird eine "0" als Erfolgsmeldung zurückgesendet (Z.B. PC: CONF:TEMP<CR><LF> Sensor: 0<CR><LF>) Falls ein Kommando aus unterschiedlichen Gründen nicht akzeptiert wird, so sendet der Drehmoment- Messflansch einen negativen Fehlerwert zurück...
(firmeninterne Nutzung) Zahlenwert überprüfen –109 Übergebener Zahlenwert ungültig (firmeninterne Nutzung) Sensor im erweiterten Umschaltung zum erweiterten –110 Messbereich kalibrieren Messbereich nicht möglich (zu Kistler senden) Der Fehlerwert –110 kann nur ab der Firmware-Version V2.00 des Stators übermittelt werden! Seite 32 4510B_002-543d-01.14...
Elektrische und mechanische Inbetriebnahme 10.1.3 Messgeschwindigkeiten, Reaktionszeiten Je nach Konfiguration im CONFiguration- und FORMat- Funktionsblock werden unterschiedliche Übertragungsge- schwindigkeiten über die RS-232C-Schnittstelle realisiert (Messwertabfragen pro Sekunde). Siehe dazu die Kom- mandos: CONF (Messwertabfrage – Konfiguration für das MEAS-Kommando) (Ausgabeformat definieren) FORM jeder Messwertabfrage...
Drehmoment-Messflansch, Typ 4510B… 10.1.4 Drehmomentmesswerte über RS-232C-Kommando anfordern Drehmomentmesswerte können mit den Kommandos MEAS:TORQ? MEAS? (falls zuvor mit CONF:TORQ konf.) angefordert werden. Dabei wird nach jeder Anfrage nur ein drehmoment-äquivalenter Messwert übertragen. Für die spätere Interpretation der Messkurve ist die Zuordnung des positiven Drehmomentnennwertes und des digitalen Aus- gabewertes entscheidend.
Elektrische und mechanische Inbetriebnahme Daraus folgt: Im 1:1-Messbereich entsteht bei 500 N·m ein digitaler Ausganghub von 26 658, der dem digitalen Offsetwert im unbelasteten Fall hinzuaddiert wird. 10.1.5 Drehmomentmesswerte mittels externer Triggerung anfordern Die externe Triggerung mit einem digitalen Signal kann nur erfolgen, wenn zuvor mit dem TRIGger-Kommando ein- malig nach dem Einschaltzustand der Drehmoment- Messflansch initialisiert wurde.
Drehmoment-Messflansch, Typ 4510B… 10.2 Typischer Messablauf START Wird der Drehmomentsensor eingeschaltet, so Sensor einschalten sollte die Elektronik innerhalb des Sensors ca. 10 Minuten warmlaufen. Falls gewünscht, können alle Benutzerdaten Konfigurationsdaten aus vom Speicherbereich des Drehmomentsensors Speicher holen zur Sensoridentifikation ausgelesen werden. Wichtig: digitaler Ausgangshub (Sollwert).
Elektrische und mechanische Inbetriebnahme 10.3 Konfigurations-Kommandos INPut Mit der ut-Kommandogruppe wird massgeblich die Rotorelektronik beeinflusst. Das Kontrollsignal kann in dieser Kommandogruppe aktiviert oder deaktiviert werden. Auch die Verstärkungsumschaltung (Auswahl zwischen 1:1- und 1:10-Messbereich) wird hier vorgenommen. CONFiguration und FORMat In diesen Kommandogruppen wird festgelegt, welche Messwertarten und welche Ausgabeformate definiert werden sollen.
Drehmoment-Messflansch, Typ 4510B… 10.3.2 Kontrollsignal (Kalibriersignal) ein- oder ausschalten INP:CONT:<function> Parameter <function> Kontrollsignal wird eingeschaltet OFF Kontrollsignal wird ausgeschaltet (Normalbetrieb) Abfrage INP:CONT:STAT? Beschreibung Mit diesem Kommando kann das Kontrollsignal (um- gangssprachlich Kalibriersignal) ein- oder ausgeschaltet werden. Dabei wird der Signalweg zwischen Rotor- und INP:CONT:ON Statorelektronik überprüft.
Elektrische und mechanische Inbetriebnahme 10.3.3 Messwertabfrage – Konfiguration für das MEAS-Kommando CONF:<function> Parameter TORQ (Drehmomentmesswert) <function> = TEMP (Rotortemperatur) Abfrage CONF? Beschreibung Durch dieses Kommando wird die Art der Messwertabfrage CONF:TORQ festgelegt. Mit kann anschliessend mit MEAS? ein drehmoment-äquivalenter Wert ermittelt wer- CONF:TEMP den.
Drehmoment-Messflansch, Typ 4510B… 10.3.4 Ausgabeformat definieren FORM:DATA:<function> Parameter <function> =ASC (dezimales Ausgabeformat) (hexadezimales Ausgabeformat) (binäres Ausgabeformat) Anfrage FORM:DATA? Beschreibung Ausgabeformat über RS-232C-Schnittstelle bezüglich des Drehmomentmesswertes kann mit diesem FORM:DATA:ASC Kommando beeinflusst werden. Durch wird ein ASCII-Format in dezimaler Form definiert. Durch MEAS? (oder MEAS:TORQ? oder M?) wird ein drehmo- ment-äquivalenter Messwert (0 ...
Elektrische und mechanische Inbetriebnahme 10.3.5 Triggermodus festlegen TRIG:MODE:<function> Parameter <function> = CONT (externer Trigger aktiviert/deaktiviert Kontroll- signal) MEAS (externer Trigger löst Messwertübertragung über RS-232C aus) Anfrage TRIG:MODE? Beschreibung Durch dieses Kommando wird festgelegt, welche Aktion der Drehmoment-Messflansch bei externer Triggerung am Eingangs-Pin K (digitales TTL-Signal) durchführen soll.
Drehmoment-Messflansch, Typ 4510B… 10.3.6 Sensordaten ermitteln *IDN? Drehmoment-Messflansch – Identifikation IDN? MEM:<function>? Parameter <function> = Allgemeine Drehmoment-Messflanschdaten Drehmoment-Messflansch-Typ TYPE Seriennummer MDAT Herstelldatum CDAT Kalibrierdatum CWOR Kalibrierbearbeiter CUST Name des Kunden TMIN Minimale Einsatztemperatur in °C Maximale Einsatztemperatur in °C TMAX SOUR Ausgangsart(en) SPE:MAX...
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Anwendungsbereiche: automatisierte Sensoridentifikation Zuordnung der drehmoment-äquivalente Messwerte der RS-232C-Schnittstelle zum jeweiligen Nennmess- bereich Beispiel 1: Geräteidentifikation Ein Drehmoment-Messflansch Typ 4510B... der Kistler besitzt eine Geräteidentifikationszeichenkette, folgendermassen aufgebaut ist: Kistler Lorch GmbH_4510BStator_yyyy-mm-dd_Vx.xx_4510BRotor_yyyy-mm-dd_Vx.xx ------------------------- --------------------------- -------------------------- Gerätekennung Der Zeichenkettenkopf Kistler Lorch.GmbH verweist...
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Drehmoment-Messflansch, Typ 4510B… Beispiel 2: Ermittlung allgemeiner Daten Die allgemeinen Daten eines Zwei-Bereichssensor Typ 4510B... mit Spannungsausgang von ±10 V bei ±100 N·m Nenndrehmoment soll über die RS-232C-Schnittstelle ausgelesen werden: PC-Kommando Antwort des Drehmo- mentsensors MEM:TYPE? 4510B100A0B10 MEM:SER? ...
Elektrische und mechanische Inbetriebnahme 10.4 Messkommandos 10.4.1 Drehmoment- und Temperaturmessgrösse übertragen MEAS<function> Parameter <function> = ? (Messwertübertragung, gemäss CONF-Einstellung) :TORQ? (Drehmomentmesswert) :TEMP? (Rotortemperatur messwert) Beschreibung diesem Kommando kann Drehmoment- Messflansch über RS-232C-Schnittstelle drehmomentäquivalenter Messwert oder Rotor- MEAS? temperatur übermitteln. Mit wird je nach CONF- Einstellung die Drehmoment- oder Temperaturmessgrösse übermittelt.
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Drehmoment-Messflansch, Typ 4510B… FORM:DATA:HEX (dezimales Ausgabeformat) CONF:TORQ (Konfiguration Drehmoment) D0AE (Drehmoment-Äquivalenter Messwert) D205 D275 CONF:TEMP (Konfiguration Rotortemperatur) MEAS? (Rotortemperatur in °C) MEAS:TEMP? (Rotortemperatur in °C) Seite 46 4510B_002-543d-01.14...
Elektrische und mechanische Inbetriebnahme 11. Wartung Drehmoment-Messflansche der Typ 4510B... sind nahezu wartungsfrei Präzisionsanwendungen: Drehmoment-Messflansch jährlich neu kalibrieren (Kalibrierung im Werk oder mit entsprechender Kalibriervorrichtung) Kabelstecker monatlich auf festen Sitz kontrollieren Kabel monatlich auf Beschädigung überprüfen 12.