Bei dem Einbau von Kraftsensoren sind für genaue Messergebnisse eine Vielzahl von Rahmenbedingungen zu beachten. Neben passenden Umgebungsbedingungen, ebenen und ausreichend steifen Auflageflächen sind zudem die Lastleistungsverhältnisse von großer Bedeutung. Baumer DLM Kraftsensoren sind in den Bauformen Button, Inline und Screw-on erhältlich. Im Folgenden sind die einzelnen Schritte zur Montage der Kraftsensoren beschrieben.
Button Kraftsensoren [DLMx0-BU]
Die Button-Kraftsensoren sind für Druckkraftmessungen in rauen Industrieumgebungen geeignet.
Der Sensor wird einseitig an ein Maschinenelement angeschraubt und misst die aufgebrachte Kraft. Die Druckkraftsensoren werden mit vier Schrauben auf eine ebene und flache Auflagefläche geschraubt. Eine Montage mit Drehmomentschlüssel und Anzugdrehmoment für die jeweilige Sensorbaugrösse wird empfohlen.
Die Auflagefläche für den Kraftsensor muss immer größer als der Sensordurchmesser sein und benötigt eine maximale Ebenheit von 0.1 mm und eine Rauigkeit von Ra=1.6 um. Die Auflagefläche des Sensors muss eine ausreichend steife Struktur aufweisen, die sich während der Belastung nicht verformt. Eine Mindestdicke von 5 mm für den DLM20 und 10 mm für den DLM30/DLM40 wird empfohlen.
Inline Kraftsensoren [DLMx0-IN]
Die Inline-Kraftsensoren sind für Zug- und Druckkraftmessungen in rauen Industrieumgebungen geeignet.
Idealerweise wird der Kraftsensor einseitig am Sechskant des Sensors auf Block geschraubt und auf der anderen Seite mit einer Kontermutter fixiert. Für die Anbindung der Inline Sensoren an das Gegenstück sind die drei folgenden Ausführungen möglich:
Werkzeug / Gegenstück wird auf Anschlag montiert
Bei dieser Montageart ist zu beachten, dass die Gewindelänge des Gegenstücks ausreichend tief ist. Die Montage am Hauptgewinde muss mit einem Drehmomentschlüssel erfolgen.
Werkzeug / Gegenstück wird verschraubt und mit einer Kontermutter fixiert
Dabei ist zu beachten, dass die Gewindelänge des Gegenstücks ausreichend tief ist. Die Montage der Kontermutter am Hauptgewinde muss mit einem Drehmomentschlüssel erfolgen.
Werkzeug / Gegenstück mit Durchgangsloch wird auf Block mit einer Kontermutter fixiert
Die maximale Dicke der Platte darf nicht überschritten werden. Die Montage der Kontermutter am Hauptgewinde muss mit einem Drehmomentschlüssel erfolgen.
Screw-on Kraftsensoren [DLMx0-SO]
Die Baumer «Screw-on» Kraftsensoren sind für Zug- und Druckkraftmessungen in rauen Industrieumgebungen geeignet. Der Einbau der Kraftsensoren erfolgt in zwei Schritten: die Montage am Hauptgewinde und die Montage an der Anschraubplatte.
Schritt 1: Montage am Hauptgewinde
Für die Montage am Hauptgewinde sind prinzipiell vier verschiedene Möglichkeiten realisierbar.
Werkzeug / Gegenstück wird auf Anschlag montiert
Dabei ist zu beachten, dass die Gewindelänge des Gegenstücks ausreichend tief ist. Die Montage am Hauptgewinde muss mit einem Drehmomentschlüssel erfolgen.
Werkzeug / Gegenstück wird verschraubt und mit einer Kontermutter fixiert
Dabei ist zu beachten, dass die Gewindelänge des Gegenstücks ausreichend tief ist. Die Montage der Kontermutter am Hauptgewinde muss mit einem Drehmomentschlüssel erfolgen.
Werkzeug / Platte mit Durchgangsloch wird auf Block mit einer Kontermutter fixiert
Die maximale Dicke der Platte darf nicht überschritten werden. Die Montage der Kontermutter am Hauptgewinde muss mit einem Drehmomentschlüssel erfolgen.
Werkzeug / Platte mit Durchgangsloch wird beidseitig gekontert
Die maximale Dicke der Platte darf nicht überschritten werden. Die Montage der Kontermutter am Hauptgewinde muss mit einem Drehmomentschlüssel erfolgen.
Schritt 2: Montage an der Anschraubplatte
Die Montage der Screw-on Kraftsensoren an der Auflagefläche erfolgt mit vier Schrauben auf eine ebene und flache mechanisch bearbeitete Auflagefläche. Der Sensor kann sowohl von der Oberseite, wie auch von der Unterseite montiert werden. Bei der Montage von der Unterseite müssen zusätzlich die Gewindeeinsätze von oben in die ovale Bohrung eingesetzt werden. Eine Montage mit Drehmomentschlüssel und Anzugdrehmoment für die jeweilige Sensorbaugrösse wird empfohlen.
Montage von der Oberseite
Montage von der Unterseite
Allgemeine Konstruktionshinweise
In der folgenden Übersicht werden potentielle Fehlermöglichkeiten aufgezeigt, die es im Anwendungsfall zu vermeiden gilt. Die Montagehinweise sind beispielhaft an der Button Variante aufgezeigt, gelten aber auch für die Bautypen Inline und Screw-on.
Die Kraft muss zentrisch aufgebracht werden. Eine nicht zentrische Lasteinleitung führt zu Linearitäts- und Empfindlichkeitsabweichungen.
Die Kraft muss axial aufgebracht werden. Eine nicht axiale Lasteinleitung führt zu Linearitäts- und Empfindlichkeitsabweichungen.
Die Sensor Auflagefläche muss eben sein. Eine zu raue Auflagefläche führt zu Linearitäts- und Empfindlichkeitsabweichungen.
Die Sensor Auflagefläche muss ausreichend steif sein und darf sich unter Last nicht verformen. Eine zu weiche Auflagefläche führt zu einer Empfindlichkeitsabweichung und im Extremfall zu einem Ausfall des Sensors.
Für die Inline und Screw-on Kraftsensoren ist zudem eine weitere Anforderung zu beachten:
Es dürfen keine Biegemomente/ Torsion auf den Sensor aufgebracht werden. Biegemomente führen zu Linearitäts- und Empfindlichkeitsabweichungen und im Extremfall zu einem Ausfall des Sensors.
