Hohlwellen-Schleifringe ermöglichen freie Drehung bei allen Wetterlagen

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Die iMar Navigation GmbH ist Anbieter von inertialen Mess- und Navigationssystemen, die im Automotive-Bereich, in der Luft- und Schifffahrt, Vermessung sowie weiteren Branchen eingesetzt werden. Zuverlässige und langlebige Schleifringe stellen dabei die zentralen Komponenten der Schwenk- und Neige-Positionierer der iIPSC-PT-Produktserie dar.

Hohlwellen-Schleifringe in der Praxis: Inertiale beziehungsweise Trägheitsnavigations- und Lenksysteme wurden ursprünglich zur Regelung von Raketen entwickelt. Heute werden sie in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, von horizontalen Richtbohrungen bis hin zur Navigation von Raumfahrzeugen. Jedes moderne Auto enthält Inertialmesstechnik. So sind mindestens ein Kreisel- und zwei Beschleunigungssensoren für das elektronische Stabilitätsprogramm ESP oder komplexere Fahrerassistenzsysteme sowie für die Airbag-Steuerung erforderlich. Auch jedes Smartphone verwendet heute Beschleunigungsmesser und Gyroskope.

Hohlwellen-Schleifringe für herausfordernde Anforderungen

Dr.-Ing. Edgar von Hinüber, Gründer und Geschäftsführer der iMar Navigation mit Sitz in St. Ingbert, ist seit 1992 auf dem Gebiet der Inertialnavigation tätig und hat sich mit seinem Team seit 2002 auch auf die Entwicklung und Fertigung richtungweisender stabilisierter Plattformen mit kundenspezifischen Eigenschaften spezialisiert. Durch das besondere Know-how bezüglich Inertialsensorik, mechatronischen Systemen, Antriebstechnik, Servoregelung und Signalübertragung gehört iMar inzwischen zu einem der führenden Anbieter kreiselstabilisierter Systeme für verschiedene Nutzlasten von Antennen bis zu optronischen Systemen in den Gewichtsklassen von 5 bis 5.000 Kilogramm entwickelt. Abgedeckt werden dabei alle Geschwindigkeits-, Beschleunigungs- und Genauigkeitsklassen. Ausgelegt sind die Systeme in der Regel für die herausfordernden Umweltanforderungen industrieller, hoheitlicher und militärischer Anwendungen.

Schleifringtechnologie von Profis für Profis

iMar verwendet die zuverlässigen, kompakten und konfigurierbaren Schleifringe von Servotecnica für alle Arten von kreiselstabilisierten und nichtstabilisierten Plattformen der Serie iIPSC, bei denen unter anderem hohe Zuverlässigkeit und lange Lebensdauer besonders wichtig sind. Der Produktbereich „stabilisierte Plattformen“ repräsentiert rund 30 Prozent der Geschäftstätigkeit. Sie kommen zum Beispiel auf Schiffen zur Ausrichtung und Nachführung von Antennen oder optischen Sensoren zum Einsatz. Diese werden weltweit auch in klimatisch schwierigen Umgebungen eingesetzt.

Die Schleifringe von Servotecnica übertragen in den iMar-Geräten Daten zur Kommunikation über Ethernet, CAN und UART, ferner digitale und analoge Signale und stellen Verbindungen für die Energieversorgung über die sich drehenden Wellen zur Verfügung. Hier können Gleichspannungen von 24 bis 48 VDC und mehreren hundert Watt Leistung sowie 235 VAC beziehungsweise dreiphasig 400 VAC bei Leistungen im Kilowatt-Bereich erforderlich werden. Die Datenübertragung über Glasfaser wird ebenfalls unterstützt. Das breit angelegte Produktspektrum und der schnell verfügbare Support durch Servotecnica bieten iMar viel Flexibilität bei der Auslegung neuer Systeme. Dank ihrer hohen Produktqualität genügen die Schleifringe den hohen Beanspruchungen, denen die Systeme im Alltag ausgesetzt sind.

Hohlwellen-Schleifringe mit vielseitigen Einsatzmöglichkeiten

Die Schleifringe der SVTS-C-Serie von Servotecnica mit Hohlwellen von drei bis 100 mm Durchmesser haben sich mit ihren 13 Modellreihen und zahlreichen Baugrößen vielfach bei Anwendungen in Converting-, Verpackungs-, CNC- und Pharma-Maschinen bewährt. Die kosteneffizienten Hohlwellen-Schleifringe von Servotecnica können neben der Führung von elektrischen Signalen und Leistung auch mit Feldbussen und fluidischen Leitungen ausgestattet werden. Ausgelegt sind die robusten Schleifringe im Hartplastikgehäuse aus ABS und mit Kugellagern aus Stahl auf eine Lebensdauer von 108 Umdrehungen.

Neben der Fertigung von Serienkomponenten setzt Servotecnica seine Fertigungskompetenz auch für die Herstellung kundenspezifischer Komplettpakete ein. Schleifringe der SVTS-C-Serie sind für einen Temperaturbereich von minus 20 bis plus 80 Grad Celsius ausgelegt und werden standardmäßig mit 500 Millimeter langen Anschlusskabeln auf beiden Seiten geliefert. Auf Wunsch sind aber auch Vielfache dieser Länge oder Temperaturbereiche bis minus 40 Grad Celsius möglich. Die gekapselten Schleifringe integrieren beispielsweise Stromkreise mit bis zu 15 A je Kreis zur Leistungsübertragung und sind für Spannungen von maximal 600 Volt (Wechsel- oder Gleichstrom) ausgelegt. Die 1000BaseT-Ethernet-Variante bietet zusätzlich Signalleitungen, die über einen separaten CAT6-RJ45-Anschluss verbunden werden und hohe Datenraten übertragen können.

Schwenk- und Neige-Positionierer für Drehübertrager

Die iIPSC-PT-Familie von iMar umfasst Schwenk-/Neige-Positionierer mit zwei Achsen (Azimut und Elevation), die unter anderem der Positionierung und Stabilisierung von Kommunikationsantennen, Radarantennen, Störsendern oder optischen Nutzlasten dienen. Sie werden an Masten und Türmen oder auf langsam fahrenden Überwasser- und Marineschiffen montiert. Die Systeme werden mit voll integrierten Getriebemotoren, hochauflösenden Encodern, Stabilisierungskreisel und allen für die individuelle Aufgabe erforderlichen Ausstattungsmerkmalen adaptiert und geliefert. Optional können die Geräte um eine dritte Achse (Rollen) erweitert werden.

iMar bietet sowohl Standardsysteme als auch kundenspezifische Designs an, die alle Kundenanforderungen abdecken: Von geringen Gewichten bis zu schweren Nutzlasten, von Standardgeschwindigkeit bis zu hoher Dynamik sind die Systeme flexibel an die jeweilige Anwendung adaptierbar. Alle Systeme der iIPSC-PT-Reihe sind optional mit Kreiselstabilisierung, GNSS-Zweiantennenkompass oder Kreiselkompass oder INS/GNSS-Georeferenzierung erhältlich und bieten eine hohe Winkelauflösung und hohe Stabilisierungsgenauigkeit. Der Dynamik und Beanspruchung der Systeme in der Praxis entsprechend müssen die eingesetzten Schleifringe höchste Ansprüche erfüllen, seien es DC-Schleifringe, RF-Schleifringe oder Drehübertrager für Lichtwellenleiter. Servotecnica bietet für fast alle dieser Aufgaben ein Schleifringmodell, das lange Lebensdauer mit hohen Geschwindigkeiten vereint.

Hohlwellen-Schleifringe: Durchmesser und Datenrate überzeugen

Es gibt nur wenige Hohlwellen-Schleifringe am Markt, die ein so gutes Verhältnis zwischen Außen- und Innendurchmesser bieten wie die Schleifringe von Servotecnica. Es stellt eine große Vereinfachung für den Systemkonstrukteur und Systemfertiger dar, wenn andere Leitungen durch den Schleifring hindurchgeführt werden können. Auch Signalkabel und eine Ethernet-Leitung mit hoher Bandbreite für die Übertragung großer Datenmengen werden als Ausstattungsoptionen der Servotecnica-Schleifringe angeboten. „Dafür liefern wir die vielseitige SVTS-C-Serie in einer speziellen Ethernet-Version“, berichtet Christian Becker, Geschäftsführer der Servotecnica und ergänzt: „Auch die dauerhafte Außenaufstellung in rauer Umgebung, beispielswiese auf Dächern, Schiffen oder Fahrzeugen, ist mit einer gekapselten Schleifringausführung in Schutzart IP65 kein Problem.“

Dr.-Ing. Edgar von Hinüber, Geschäftsführer der iMar Navigation, die bereits seit über zehn Jahren mit Servotecnica kooperiert, ergänzt: „Servotecnica ist für uns als hochspezialisierter Partner eine ausgezeichnete Wahl, wenn es um robuste Schleifring-Anwendungen geht. Neben der Qualität und Zuverlässigkeit hat uns insbesondere die Flexibilität als Lieferant in Kombination mit sehr verlässlichen Lieferzeiten immer wieder überzeugt.“

Der Autor Matteo Salgarello ist Produktmanager bei der Servotecnica GmbH.

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