HBM SK12, SK6, SK5 Mounting Instructions
Montageanleitung
Mounting instructions
Schleifringübertrager
Slipring Assemblies
SK5, SK6, SK12
A0842-2.0 de/en
Deutsch Seite 3 − 23. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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SK5, SK6, SK12
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Inhalt Seite
Sicherheitshinweise 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1 Lieferumfang 7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2 Anwendungshinweise 8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3 Schleifringkopf SK6, SK12 8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.1 Aufbau und Wirkungsweise 8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4 Montage (siehe Sicherheitshinweise) 9 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.1 Montage mit Montageplatte (siehe Abb. 8.3) 9 . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.2 Montage ohne Montageplatte 10 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5 Anschluss der Messleitungen 10 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.1 Hinweise für die Messung 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.2 Masse- bzw. Erdanschluss 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6 Wartung 12 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.1 Austausch der Bürsten (siehe Abb. 8.3) 12 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7 Technische Daten 13 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8 Abmessungen 14 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9 Schleifringübertrager SK5 16 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9.1 Aufbau und Wirkungsweise 16 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9.1.1 Schleifringkörper SK5 16 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9.1.2 Bürstenkamm SK5/ZB 16 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
10 Montage (siehe Sicherheitshinweise) 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
10.1 Montage der Schleifringkörper SK5 mit Bürstensatz SK5/ZB 17 . . .
11 Anschluss der Messleitungen 18 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
11.1 Hinweise für die Messung 19 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
11.2 Masse- bzw. Erdanschluss 19 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
12 Wartung 20 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
13 Technische Daten 20 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
13.1 Elektrische Werte 20 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
13.2 Mechanische Werte 21 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
14 Abmessungen 22 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
15 Lieferumfang 23 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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SK5, SK6, SK12
Sicherheitshinweise
Bestimmungsgemäße Verwendung
Die Schleifringüberträger SK5, SK6 und SK12 sind ausschließlich für Drehmoment-Messaufgaben und direkt damit verbundene Steuerungs- und Regelungsaufgaben zu verwenden. Jeder darüber hinausgehende Gebrauch gilt
als nicht bestimmungsgemäß.
Zur Gewährleistung eines sicheren Betriebes darf der Aufnehmer nur nach
den Angaben in der Bedienungsanleitung verwendet werden. Bei der Verwendung sind zusätzlich die für den jeweiligen Anwendungsfall erforderlichen
Rechts- und Sicherheitsvorschriften zu beachten. Sinngemäß gilt dies auch
bei Verwendung von Zubehör.
Der Aufnehmer ist kein Sicherheitselement im Sinne des bestimmungsgemäßen Gebrauchs. Der einwandfreie und sichere Betrieb dieses Aufnehmers
setzt sachgemäßen Transport, fachgerechte Lagerung, Aufstellung und Montage sowie sorgfältige Bedienung voraus.
Allgemeine Gefahren bei Nichtbeachten der Sicherheitshinweise
Der Aufnehmer entspricht dem Stand der Technik und ist betriebssicher. Von
dem Aufnehmer können Restgefahren ausgehen, wenn er von ungeschultem
Personal unsachgemäß eingesetzt und bedient wird.
Jede Person, die mit Aufstellung, Inbetriebnahme, Wartung oder Reparatur
des Aufnehmers beauftragt ist, muss die Bedienungsanleitung und insbesondere die sicherheitstechnischen Hinweise gelesen und verstanden haben.
Restgefahren
Der Leistungs- und Lieferumfang des Aufnehmers deckt nur einen Teilbereich
der Drehmoment-Messtechnik ab. Sicherheitstechnische Belange der Drehmoment-Messtechnik sind zusätzlich vom Anlagenplaner, Ausrüster oder Betreiber so zu planen, zu realisieren und zu verantworten, dass Restgefahren
minimiert werden. Jeweils existierende Vorschriften sind zu beachten. Auf
Restgefahren im Zusammenhang mit der Drehmoment-Messtechnik ist hinzuweisen.
Symbol:
Bedeutung: CE-Kennzeichnung
Mit der CE-Kennzeichnung garantiert der Hersteller, dass sein Produkt den
Anforderungen der relevanten EG-Richtlinien entspricht (die Konformitätserklärung finden Sie unter http://www.hbm.com/HBMdoc).
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SK5, SK6, SK12
Symbol:
Bedeutung: Gesetzlich vorgeschriebene Kennzeichnung zur Entsorgung
Nicht mehr gebrauchsfähige Altgeräte sind gemäß den nationalen und örtlichen Vorschriften für Umweltschutz und Rohstoffrückgewinnung getrennt von
regulärem Hausmüll zu entsorgen.
Falls Sie weitere Informationen zur Entsorgung benötigen, wenden Sie sich
bitte an die örtlichen Behörden oder an den Händler, bei dem Sie das Produkt
erworben haben.
Umbauten und Veränderungen
Der Aufnehmer darf ohne unsere ausdrückliche Zustimmung weder konstruktiv noch sicherheitstechnisch verändert werden. Jede Veränderung schließt
eine Haftung unsererseits für daraus resultierende Schäden aus.
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Qualifiziertes Personal
Der Aufnehmer ist nur von qualifiziertem Personal ausschließlich entsprechend der technischen Daten in Zusammenhang mit den ausgeführten Sicherheitsbestimmungen und Vorschriften einzusetzen bzw. zu verwenden. Bei
der Verwendung sind zusätzlich die für den jeweiligen Anwendungsfall erforderlichen Rechts- und Sicherheitsvorschriften zu beachten. Sinngemäß gilt
dies auch bei Verwendung von Zubehör.
Qualifiziertes Personal sind Personen, die mit Aufstellung, Montage, Inbetriebsetzung und Betrieb des Produktes vertraut sind und über die ihrer Tätigkeit entsprechende Qualifikationen verfügen.
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SK5, SK6, SK12
Unfallverhütung
Entsprechend den einschlägigen Unfallverhütungsvorschriften der Berufsgenossenschaften ist nach der Montage des Aufnehmers vom Betreiber eine
Abdeckung oder Verkleidung wie folgt anzubringen:
• Abdeckung oder Verkleidung dürfen nicht mitrotieren
• Abdeckung oder Verkleidung sollen sowohl Quetsch- und Scherstellen
vermeiden als auch vor evtl. sich lösenden Teilen schützen.
• Abdeckungen und Verkleidungen müssen weit genug von den bewegten
Teilen entfernt oder so beschaffen sein, dass man nicht hindurchgreifen
kann.
• Abdeckungen und Verkleidungen müssen auch angebracht sein, wenn die
bewegten Teile des Aufnehmers außerhalb des Verkehrs- und
Arbeitsbereiches von Personen installiert sind.
Von den vorstehenden Forderungen darf nur abgewichen werden, wenn die
Maschinenteile und -stellen schon durch den Bau der Maschine oder bereits
vorhandene Schutzvorkehrungen ausreichend gesichert sind.
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SK5, SK6, SK12
1 Lieferumfang
− 1 Stück Schleif ringkörper SK6 bzw. SK12
− 1 Stück Montagewinkel
− 2 Stück Schrauben M 3 x 6 mm
− 1 Stück Sechskantschlüssel SW 3 mm
− 1 Stück Sechskantschlüssel SW 4 mm
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SK5, SK6, SK12
2 Anwendungshinweise
Die Schleifringübertrager SK5, SK6 und SK12 übertragen Messsignale von
rotierend elektrischen Messwertaufnehmern zu stationären Messanlagen.
Dazu können die Schleifringköpfe SK6 und SK12 an Wellenenden befestigt
werden, während die Schleifringkörper SK5 auf Wellenschäfte aufzuziehen
sind. Der breite Anwendungsbereich gestattet die Übertragung von Messwerten induktiver und ohmscher Messwertaufnehmer, DMS Applikationen, Thermoelementen, Widerstandsthermometer und anderen Aufnehmern. Durch
Auswahl besonders geeigneter Bürstenwerkstoffe werden bei geringem Verschleiß eine hohe Übertragungsgüte und kleine Thermospannungen zwischen
Schleifringen und Bürsten erreicht. Außerdem ist der Übergangswiderstand
zwischen Bürsten und Schleifringen sowie eine Änderung mit Drehzahl, Temperatur und Strom sehr gering.
Oft können die Schleifringköpfe SK6 und SK12 nicht eingesetzt werden. Für
diese Fälle sind die Schleifringkörper SK5 mit dazugehörigem Bürstensatz
SK5/ZB (2 x fünf Bürsten) vorgesehen. Als Einbauelemente benötigen sie
weniger Platz als die Schleifringköpfe SK6 und SK12.
3 Schleifringkopf SK6, SK12
3.1 Aufbau und Wirkungsweise
Der Schleifringkopf besteht im wesentlichen aus einem Stator mit zwei gegenüber liegenden Bürstenkämmen und dem Rotor mit sechs bzw. zwölf Hartsilberschleifringen.
Die Bürstenkämme lassen sich durch Verdrehen eines Stellriegels auch bei
laufender Welle von den Schleifringen abheben und aufsetzen. Abgenutzte
Bürsten können einfach ersetzt werden. Zur Montage läßt sich das Gerät in
Stator und Rotor zerlegen. Der Rotor ist dann direkt oder mit der Montageplatte an die freie Stirnfläche einer Welle anzuflanschen.
Die Schleifringköpfe SK6 und SK12 sind prinzipiell gleich aufgebaut. Sie
unterscheiden sich lediglich in der Anzahl ihrer Schleifringe.
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SK5, SK6, SK12
4 Montage (siehe Sicherheitshinweise)
Die Schleifringübertrager SK6 und SK12 sind so einzubauen, daß grober
Schmutz, Staub, Feuchtigkeit, Öl, Lösungsmittel und deren Dämpfe den
Schleifringübertragern ferngehalten werden bzw. nicht in das Gehäuse eindringen. Sie können die Schleifringübertragung beeinträchtigen oder z. B.
auch den Isolationswiderstand einer angeschlossenen Messstelle gegen
Masse unzulässig verringern.
4.1 Montage mit Montageplatte (siehe Abb. 8.3)
1 .Markierung am Stellring (15) in Stellung bis zum Anschlag drehen:
Bürsten sind abgehoben.
2. Sicherungsschraube (9) an der Stirnfläche des Schleifringkopfes lösen.
9
3. Stator ohne zu verkanten vorsichtig vom Rotor (14) abziehen.
4. Die vier Innensechskantschrauben (2) an der inneren Stirnfläche des Rotors lösen und Montageplatte (1) abnehmen.
5. Wird der Rotor mit Montageplatte angeflanscht, so sind die passenden
Durchgangslöcher für Schrauben M 5 oder M 6 in die Platte zu bohren und
anzusenken. Beachte: Schraubenköpfe der Befestigungsschrauben müssen vollständig versenkt sein.
6. Montageplatte zentrisch und rundlaufend an der Stirnfläche der Welle befestigen. Bei Hohlwellen mit Kabelzuführungen im Innern der Welle sind die
Messleitungen zweckmäßigerweise durch die vier Kabelführungsnuten (12)
der Montageplatte (1) nach außen zu führen.
7. Rotor wieder mit der Montageplatte verschrauben, Stator bei abgehobenen
Bürsten vorsichtig aufschieben und die Sicherungsschraube (9) anziehen.
8. Stator gegen Verdrehen sichern. Dazu ist der Montagewinkel (11) vorgesehen. Er darf nicht starr am Widerlager befestigt sein, sonst wird der Schleifringkopf beschädigt, falls die Welle mit dem Rotor schlägt, d. h. (radiale
oder axiale) Bewegungen ausführt. Man läßt den Montagewinkel an einem
Anschlag anliegen oder befestigt ihn mit elastischen Zwischengliedern. Zur
Befestigung des Montagewinkels dürfen nur Schrauben M 3 x 6 mm verwendet werden; da sonst der Schleifringkopf im Innern beschädigt wird. Die
Belüftungslöcher neben dem Montagewinkel sollen nach der Seite zeigen,
von der aus am wenigsten Schmutz eindringen kann, meist nach unten.
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SK5, SK6, SK12
Abb. 4.1: Montage ohne Montageplatte
4.2 Montage ohne Montageplatte
Die Schleifringköpfe SK6 und SK12 können ohne weiteres ohne Montageplatte angeflanscht werden. Dabei ist ebenfalls auf zentrischen Sitz und absoluten Rundlauf zu achten. Der günstigste Einbaufall wird erreicht, wenn das
Wellenende im Ø40h6 vorbereitet ist. Es gelten sinngemäß die Punkte 1 ... 4
und 8 (s. Kap. 4.1). In Abb. 4.1 wird ein Montagebeispiel gezeigt. Die Messkabelführung in einer Hohlwelle ist dann aber nicht mehr möglich.
5 Anschluss der Messleitungen
Zum Anschluss der Messleitungen sind am Umfang des Schleifringkopfes
stator− und rotorseitig Lötösen, je nach Schleifringzahl sechs oder zwölf,
angebracht und von 1 bis 6 bzw. 12 am Stator durchnummeriert. Die beiden
Lötfahnen 1 sind zusätzlich am Stator und Rotor mit einem roten Punkt gekennzeichnet. Diese beiden Lötstützpunkte sind beim Anschließen der Messleitungen gegenüberliegend anzuordnen.
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SK5, SK6, SK12
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5.1 Hinweise für die Messung
Bei Messungen mit Dehnungsmessstreifen empfiehlt sich eine Vollbrückenschaltung, da hier die Obertragungseinflüsse an den Schleifringen sich wesentlich geringer auswirken als bei einer Halb− oder Viertelbrückenschaltung.
Für sehr genaue Messungen ist daher der 700 Ω -DMSVollbrücke der Vorzug
zu geben, jedoch auch noch bei 350 Ω bzw. 120 Ω Voll−, Halb- oder Viertelbrücken ist der Fehler verhältnismäßig klein.
5.2 Masse- bzw. Erdanschluss
Um Störungen und Messfehler durch statische Aufladungen zu vermeiden,
muß der Rotor eindeutig geerdet sein. Dazu verbindet man die Rotormasse
mit einem freien Schleifring und die zugehörige Bürste mit der Maschinenerde. Zusätzlich ist die Statorgehäusemasse (Lötöse zwischen Anschluss 3
und 4 bzw. 6 und 7), auf die Maschinenerde zu legen.
Soll Betriebsspannungsnull
nenerde gelegt werden, verbindet man den Kabelschirm mit der geerdeten
Lötöse des Stators. Zur Vermeidung von Erdschleifen darf dann Betriebsspannungsnull nicht anderweitig geerdet sein (siehe Abb. 5.1).
( ) des Messverstärkers ebenfalls an die Maschi-
Abb. 5.1: Schleifringkopf SK6, Schaltbild mit Erdanschluss
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SK5, SK6, SK12
6 Wartung
Die Bürsten sind nur zur eigentlichen Messung aufzulegen. Der Verschleiß
wird dadurch gering gehalten. Bei Verschmutzung der Bürstenträger und
Schleifringe sind diese mit einem Kontaktreinigungsmittel vorsichtig zu reinigen bzw. der Abrieb ist aus dem Gehäuse zu entfernen. Bei starkem Verschleiß der Bürsten müssen diese ausgetauscht werden.
Bei Betriebsdrehzahlen, die nicht dauernd die zulässige Drehzahl erreichen,
kann mit einer mittleren Lebensdauer der Bürsten von etwa 8 x 10
8
Umdre-
hungen gerechnet werden.
6.1 Austausch der Bürsten (siehe Abb. 8.3)
Ersatzkohlen sind unter der Nr. 3−3098.0028 zu beziehen. Der Austausch ist
nach folgenden Punkten vorzunehmen:
1. Stator gemäß 4.1: 1 ... 3 abnehmen.
2. Die drei Schrauben (16) des Typenschildes (8) lösen.
3. Stirnplatte (7), Stellring (15) und Gehäuserohr (3) abnehmen bzw. abziehen. Die beiden Distanzbolzen (5) ober− und unterhalb der Bürstenträger
lösen.
4. Nach dem Entfernen der beiden Distanzbolzen über den Bürstenhaltern (4)
können diese mit einer Reißnadel o. ä. soweit abgehoben werden, daß die
Kohlebürsten in den Haltern auszuwechseln sind.
5. Beim Auswechseln der Kohlebürsten empfiehlt es sich, gleichzeitig die
Schleifringe mit einem Kontaktreinigungsmittel zu reinigen. Hierzu kann
z. B. Benzin oder Trichloraethylen verwendet werden.
Kann der Austausch der Kohlebürsten nicht selbst ausgeführt werden, bietet
HBM eine Instandsetzung mit Einbau der Ersatzkohlen im Werk in Darmstadt
an.
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SK5, SK6, SK12
7 Technische Daten
Typ SK6 SK12
Anzahl der Schleifringe 6 12
Übergangswiderstand
zwischen Schleifring und Bürste
Schwankung des Übergangswiderstandes
Thermospannung zwischen zwei Bür-
sten bei kurzgeschlossenen Schleifringen (warmgelaufen)
Übertragbare Spannung V 60
Übertragbarer Strom A 2
Zulässige Drehzahl
für Dauerbetrieb
Schwingbeanspruchung,
Prüfschärfegrad nach DIN 40046,
Teil 8
Frequenzbereich
Dauer
Beschleunigung
Mechanische Schockprüfung
1)
Prüfschärfegrad nach DIN 40046,
Teil 8
Anzahl der Schocks
Dauer
Beschleunigung
Massenträgheitsmoment, Ix (axial) g⋅m
Nenntemperaturbereich
Gebrauchstemperaturbereich
Lagerungstemperaturbereich
Gewicht kg 0.55 0.65
mΩ < 40
mΩ < 2
µV < 10
−1
min
Hz
m/s
h
2
6000
10..55
1.5
50
1000
ms
2
m/s
2
o
C − 10...+ 60
o
C − 10...+ 70
o
C − 50...+ 90
0.082 0.0875
150
3
2)
3)
13
1)
Nach der Schockbeanspruchung wurde keine Veränderung der technischen Daten festgestellt
2)
Zulässige Umgebungstemperatur = (60 − 0.002 − n)
3)
Zulässige Umgebungstemperatur = (70 − 0.002 n)
o
C; n in min
o
C; n in min
−1
−1
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8 Abmessungen
Abb. 8.1: Schleifringkopf SK6/SK12
SK5, SK6, SK12
Abb. 8.2: Montageplatte
HBM A0842-2.0 de/en
SK5, SK6, SK12
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Abb. 8.3: Schleifringkopf SK6, Schaltbild mit Erdanschluss
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