HBM T40FH Mounting Instructions

Mounting Instructions | Montageanleitung

English Deutsch

T40FH

Hottinger Baldwin Messtechnik GmbH
Im Tiefen See 45
D-64239 Darmstadt
Tel. [phone]
Fax [phone]
[e-mail]
www.hbm.com

Mat.: 7-2002.4429
DVS: A4429-3.0 HBM: public

09.2017

E Hottinger Baldwin Messtechnik GmbH.

Subject to modifications.
All product descriptions are for general information only.
They are not to be understood as a guarantee of quality or
durability.

Änderungen vorbehalten.
Alle Angaben beschreiben unsere Produkte in allgemeiner
Form. Sie stellen keine Beschaffenheits- oder Haltbarkeits
garantie dar.

Mounting Instructions | Montageanleitung

English Deutsch

T40FH

English

1 Safety instructions 4........................................

2 Markings used 10............................................

2.1 Symbols on the transducer 10..................................

2.2 The markings used in this document 11..........................

3 Application 12...............................................

4 Structure and mode of operation 13...........................

5 Mechanical installation 15....................................

5.1 Important precautions during installation 15......................

5.2 Conditions on site 16..........................................

5.3 Mounting position 16..........................................

5.4 Installation options 17.........................................

5.4.1 Installation with antenna ring removed 18........................

5.5 Preparing for the rotor mounting 19.............................

5.6 Mounting the rotor 22..........................................

5.7 Installing the stator 25.........................................

5.8 Rotational speed measuring system 29..........................

6 Electrical connection 31......................................

6.1 General information 31........................................

6.2 EMC protection 31............................................

6.3 Connector pin assignment Option 4, Code SU2, DU2, HU2 32....

6.4 Connector pin assignment Option 3, Code PNJ 37................

6.5 Supply voltage (SU2, DU2, HU2) 37.............................

6.6 Supply voltage (Option 3, Code PNJ) 38.........................

7 TEDS transducer identification (Option 3, Code PNJ) 39.......

7.1 Hierarchy of user rights 39.....................................

7.1.1 Standard rights (USR level) 39.................................

7.1.2 Calibration rights (CAL level) 39................................

7.1.3 Administrator rights (ID level) 39................................

7.2 Contents of the TEDS memory as defined in IEEE 1451.4 40.......

2 A4429-3.0 HBM: public T40FH

8 Shunt signal 44..............................................

9 Functionality testing 45......................................

9.1 Rotor status, LED A (upper LED) 45.............................

9.2 Stator status, LED B (lower LED) 46............................

10 Load-carrying capacity 47....................................

11 Maintenance 48..............................................

12 Waste disposal and environmental protection 49..............

13 Dimensions 50..............................................

13.1 T40FH torque transducer with rotational speed measuring system,

Option 4, Code SU2, DU2, HU2 50.............................

13.1.1 T40FH 100kNm - 150kNm 50.................................

13.1.2 T40FH 200kNm - 300kNm 52.................................

13.2 T40FH torque transducer (non-rotating),

Option 4, Code PNJ 54.......................................

13.2.1 T40FH 100 kNm - 150 kNm 54.................................

13.2.2 T40FH 200kNm - 300kNm 56.................................

14 Ordering numbers, accessories 58............................

15 Specifications 60............................................

16 Supplementary technical information 68......................

T40FH A4429-3.0 HBM: public 3

Safety instructions

1 Safety instructions

FCC conformity and notice

Information

FCC option only available on request.

Important

Any change or modification not expressly approved in writing by the party
responsible for conformity could void the user's authority to operate this equip
ment. Where indicated, additional components or accessories whose use is
prescribed elsewhere during installation of the product must be used to ensure
compliance with the FCC Rules.

This device complies with Part 15 of the FCC Rules. Operation is subject to the
following two conditions: (1) This device may not cause harmful interference
and (2) this device must accept any interference received, including interfer
ence that may cause undesired operation.

The FCC ID, that is to say, the unique identifier, must be visible on the device.

Model Measuring ranges FCC ID IC

T40S10

T40S11

100 kNm, 130 kNm,
150 kNm

200 kNm, 250 kNm,
300 kNm

2ADAT−T40S10TOS11 12438A−T40S10TOS11

4 A4429-3.0 HBM: public T40FH

Example of a label with FCC ID and IC number.

Identification

plate

Safety instructions

Fig. 1.1 Position of the label on the device stator

Model: T40S10
FCC ID: 2ADAT-T40S10TOS11
IC: 12438AT40S10TOS11

This device complies with part 15 of the FCC Rules. Operation is
subject to the following two conditions: (1) This device may not
cause harmful interference, and (2) this device must accept any
interference received, including interference that may cause un
desired operation.

Fig. 1.2 Example of a label

This device complies with Industry Canada standard RSS210.

T40FH A4429-3.0 HBM: public 5

Safety instructions

This device complies with Industry Canada license‐exempt RSS stan
dard(s).Operation is subject to the following two conditions: (1) This device may
not cause harmful interference, and (2) this device must accept any interfer
ence received, including interference that may cause undesired operation.

Cet appareil est conforme aux norme RSS210 d’Industrie Canada.

Cet appareil est conforme aux normes d’exemption de licence RSS d’Industry
Canada. Son fonctionnement est soumis aux deux conditions suivantes : (1)
cet appareil ne doit pas causer d’interférence et (2) cet appareil doit accepter
toute interférence, notamment les interférences qui peuvent affecter son
fonctionnement.

Appropriate use

The T40FH torque flange is used exclusively for torque, angle of rotation and
power measurement tasks within the load limits stipulated in the specifications.
Any other use is not appropriate.

Stator operation is only permitted when the rotor is installed.

The torque flange may only be installed by qualified personnel in compliance
with the specifications and with the safety requirements and regulations of
these mounting instructions. It is also essential to observe the applicable legal
and safety regulations for the application concerned. The same applies to the
use of accessories.

The torque flange is not intended for use as a safety component. Please also
refer to the "Additional safety precautions" section. Proper and safe operation
requires proper transportation, correct storage, siting and mounting, and careful
operation.

Load-carrying capacity limits

The data in the technical data sheets must be complied with when using the
torque flange. The respective specified maximum loads in particular must never
be exceeded. The values stated in the technical data sheets, forexample, must
not be exceeded for

S Limit torque,

S Longitudinal limit force, lateral limit force or bending limit moment,

S Torque oscillation width,

6 A4429-3.0 HBM: public T40FH

Safety instructions

S Breaking torque,

S Temperature limits,

S Limits of the electrical load-carrying capacity.

Use as a machine element

The torque flange can be used as a machine element. When used in this man
ner, it must be noted that, to favor greater sensitivity, the transducer is not
designed with the safety factors usual in mechanical engineering. Please refer
here to the section "Load-carrying capacity limits", and to the specifications.

Accident prevention

According to the prevailing accident prevention regulations, once the transduc
ers have been mounted, a covering agent or cladding has to be fitted as fol
lows:

S The covering agent or cladding must not be free to rotate.

S The covering agent or cladding should prevent squeezing or shearing and

provide protection against parts that might come loose.

S Covering agents and cladding must be positioned at a suitable distance or

be so arranged that there is no access to any moving parts within.

S Covering agents and cladding must still be attached even if the moving

parts of the torque flange are installed outside peoples' movement and
working range.

The only permitted exceptions to the above requirements are if the torque
flange is already fully protected by the design of the machine or by existing
safety precautions.

Additional safety precautions

The torque flange cannot (as a passive transducer) implement any (safety-rele
vant) cutoffs. This requires additional components and constructive measures,
for which the installer and operator of the plant is responsible. The electronics
conditioning the measurement signal should be designed so that measurement
signal failure does not subsequently cause damage.

T40FH A4429-3.0 HBM: public 7

Safety instructions

The scope of supply and performance of the transducer covers only a small
area of torque measurement technology. In addition, equipment planners,
installers and operators should plan, implement and respond to safety engi
neering considerations in such a way as to minimize residual dangers. Perti
nent national and local regulations must be complied with.

General dangers of failing to follow the safety instructions

The torque flange corresponds to the state of the art and is failsafe. Transduc
ers can give rise to residual dangers if they are incorrectly operated or inappro
priately mounted, installed and operated by untrained personnel. Every person
involved with siting, starting-up, operating or repairing a torque flange must
have read and understood the mounting instructions and in particular the tech
nical safety instructions. The transducers can be damaged or destroyed by
non-designated use of the transducer or by non-compliance with the mounting
and operating instructions, these safety instructions or any other applicable
safety regulations (BG safety and accident prevention regulations) when using
the transducers. Transducers can break, particularly in the case of overloading.
The breakage of a transducer can also cause damage to property or injury to
persons in the vicinity of the transducer.

If the torque flange is not used according to the designated use, or if the safety
instructions or specifications in the mounting and operating instructions are
ignored, it is also possible that the transducer may fail or malfunction, with the
result that persons or property may be affected (due to the torques acting on or
being monitored by the torque flange).

Conversions and modifications

The design or safety engineering of the transducer must not be modified with
out our express permission. Any
modification shall exclude all liability on our part for any damage resulting
therefrom.

Selling on

If the torque flange is sold on, these mounting instructions must be included
with the torque flange.

8 A4429-3.0 HBM: public T40FH

Safety instructions

Qualified personnel

Qualified personnel are persons entrusted with the setup, mounting, startup
and operation of the product, who have the appropriate qualifications for their
function.

This includes people who meet at least one of the three following requirements:

1. Knowledge of the safety concepts of automation technology is a require

ment and as project personnel, you must be familiar with these concepts.

2. As automation plant operating personnel, you have been instructed how to

handle the machinery. You are familiar with the operation of the equipment
and technologies described in this documentation.

3. As commissioning engineers or service engineers, you have successfully

completed the training to repair the automation systems. You are also
authorized to operate, ground and label circuits and equipment in accor
dance with safety engineering standards.

T40FH A4429-3.0 HBM: public 9

Markings used

2 Markings used

2.1 Symbols on the transducer

Read and note the data in this manual

CE mark

The CE mark enables the manufacturer to guarantee that
the product complies with the requirements of the rele
vant EC directives (the Declaration of Conformity can be
found on the HBM website www.hbm.com under
HBMdoc).

Example of a label

Model: T40S10
FCC ID: 2ADAT-T40S10TOS11
IC: 12438AT40S10TOS11

This device complies with part 15 of the
FCC Rules. Operation is subject to the fol
lowing two conditions: (1) This device may
not cause harmful interference, and (2)
this device must accept any interference
received, including interference that may
cause undesired operation.

Example of a label with FCC ID and IC number. Position
of the label on the device stator.

Statutory waste disposal mark

The electrical and electronic devices that bear this sym
bol are subject to the European waste electrical and elec
tronic equipment directive 2002/96/EC. The symbol indi
cates that, in accordance with national and local
environmental protection and material recovery and recy
cling regulations, old devices that can no longer be used
must be disposed of separately and not with normal
household garbage, see also Chapter 12, Page 49.

10 A4429-3.0 HBM: public T40FH

Markings used

2.2 The markings used in this document

Important instructions for your safety are specifically identified. It is essential to
follow these instructions in order to prevent accidents and damage to property.

Symbol Significance

WARNING

CAUTION

Notice

Important

Tip

Information

Emphasis
See …

This marking warns of a potentially dangerous situa
tion in which failure to comply with safety require
ments can result in death or serious physical injury.

This marking warns of a potentially dangerous situa
tion in which failure to comply with safety require
ments can result in slight or moderate physical injury.

This marking draws your attention to a situation in
which failure to comply with safety requirements can
lead to damage to property.

This marking draws your attention to important infor
mation about the product or about handling the prod
uct.

This marking indicates application tips or other infor
mation that is useful to you.

This marking draws your attention to information
about the product or about handling the product.

Italics are used to emphasize and highlight text and
identify references to sections, diagrams, or external
documents and files.

T40FH A4429-3.0 HBM: public 11

Application

3 Application

The T40FH torque flange measures static and dynamic torques on stationary
and rotating shafts. Test beds can be extremely compact because of the com
pact design of the transducer. This offers a very wide range of applications.

The T40FH torque flange is reliably protected against electromagnetic interfer
ence. It has been tested in accordance with harmonized European standards
and/or complies with US and Canadian standards. The CE mark and/or the
FCC label are attached to the product.

12 A4429-3.0 HBM: public T40FH

Structure and mode of operation

4 Structure and mode of operation

The torque flange consist of two separate parts: the rotor and the stator. The
rotor comprises the measuring body and the signal transmission elements.

Strain gages (SGs) are installed on the measuring body. The rotor electronics
for transmitting the bridge excitation voltage and the measurement signal are
located centrally in the flange. The transmitter coils for contactless transmission
of excitation voltage and measurement signal are located on the measuring
body's outer circumference. The signals are sent and received by a separable
antenna ring. The antenna ring is mounted on a housing that includes the elec
tronic system for voltage adaptation and signal conditioning.

Connector plugs for the torque and rotational speed signals, the voltage supply
and the digital output are located on the stator. The antenna segments (ring)
should be mounted concentrically around the rotor (see Chapter 5).

Rotor

Connector plugs

Stator housing

Type plate

Fig. 4.1 Mechanical construction

Antenna segments

Connector
plugs

T40FH A4429-3.0 HBM: public 13

Structure and mode of operation

The rotational speed sensor is mounted on the stator in Option 5 with a rota
tional speed measuring system. Rotational speed is measured magnetically by
a magnetic field dependent resistor and a ring gear attached to the rotor.

14 A4429-3.0 HBM: public T40FH

Mechanical installation

5 Mechanical installation

5.1 Important precautions during installation

Notice

A torque flange is a precision measurement element and therefore needs care
ful handling. Dropping or knocking the transducer may cause permanent dam
age. Make sure that the transducer cannot be overloaded, including while it is
being mounted.

S Handle the transducer with care.

S Check the effect of bending moments, critical rotational speeds and natural

torsional vibrations, to prevent the transducer being overloaded by reso
nance sharpness.

S Make sure that the transducer cannot be overloaded.

WARNING

There is a danger of the transducer breaking if it is overloaded. This can cause
danger for the operating personnel of the system in which the transducer is
installed.

Implement appropriate safety measures to avoid overloads and to protect
against resulting dangers.

S Use a threadlocker (medium strength, e.g. LOCTITE) to glue the screws into

the counter thread to exclude prestressing loss due to screw slackening, in
the event of alternating loads.

S Comply with the mounting dimensions to enable correct operation.

An appropriate shaft flange enables the T40FH torque flange to be mounted
directly. It is also possible to mount a joint shaft or relevant compensating ele
ment directly on the rotor (using an intermediate flange when required). Under

T40FH A4429-3.0 HBM: public 15

Mechanical installation

no circumstances should the permissible limits specified for bending moments,
lateral and longitudinal forces be exceeded. Due to the T40FH torque flange's
high torsional stiffness, dynamic shaft train changes are kept to a minimum.

Important

Even if the unit is installed correctly, the zero point adjustment made at the fac
tory can shift by up to approx. 0.5% of the characteristic value. If this value is
exceeded, we advise you to check the mounting conditions. If the residual zero
drift when the unit is removed is greater than 1% of the characteristic value,
please send the transducer back to the Darmstadt factory for testing.

5.2 Conditions on site

The T40FH torque flange must be protected against coarse dirt particles, dust,
oil, solvents and moisture.

There is wide ranging compensation for the effects of temperature on the out
put and zero signals of the transducer (see Chapter 15 “Specifications"). If
there are no static temperature ratios, for example, because of the temperature
differences between the measuring body and the flange, the values given in the
specifications can be exceeded. In this case, ensure static temperature ratios
by cooling or heating, depending on the application. As an alternative, check if
thermal decoupling is possible, e.g. by means of heat radiating elements such
as multiple-disc couplings.

5.3 Mounting position

The torque flange can be mounted in any position.

With clockwise torque, the output frequency for Option 5, code DU2 is 60 … 90
kHz (Option 5, Code SU2: 10 … 15kHz; Option HU2: 240 … 360kHz). In con
junction with HBM amplifiers or when using the voltage output, a positive output
signal (0 V …+10 V) is present. In the case of the rotational speed measuring
system, an arrow is attached to the stator housing to clearly identify the direc
tion of rotation: If the measurement flange moves in the direction of the arrow,
connected HBM measuring amplifiers deliver a positive output signal.

16 A4429-3.0 HBM: public T40FH

Mechanical installation

With the non-rotating version, there is a positive output signal in mV/V for clock
wise torque.

5.4 Installation options

As its diameter is less than the flange diameter of the rotor, the antenna ring
must be dismantled for mounting. If access to the rotor in its installed state is
difficult, we recommend mounting the antenna ring beforehand. It is essential in
this case to comply with the notes on assembling the antenna segments (see
Section 5.7).

T40FH A4429-3.0 HBM: public 17

Mechanical installation

5.4.1 Installation with antenna ring removed

1 Install the rotor

2 Fit the stator mounting

Customer
mounting

3 Remove one antenna segment

5 Align and fully assemble the stator

4 Fit the antenna segment around the shaft
train

Support supplied by customer

Clamp fixture

6 Fit the clamp fixture

18 A4429-3.0 HBM: public T40FH

Mechanical installation

5.5 Preparing for the rotor mounting

CAUTION

The rotor is heavy (as much as 142 kg, depending on the measuring range)!
Use a crane or other suitable lifting equipment to lift it out of its packaging and
install it.
When working with the crane, be sure to meet relevant safety requirements
and wear safety boots.

1. Remove the top layer of foam packaging.

Fig. 5.1 T40FH packaging

2. Fasten two equal-length ropes with sufficient load-carrying capacity to the

eyebolts (each of the two ropes must be able to bear the full weight of the
rotor) and hoist the rotor out of its packaging with the crane (see Fig. 5.2).

T40FH A4429-3.0 HBM: public 19

Mechanical installation

Fig. 5.2 Hoisting the rotor out of its packaging

3. Place the rotor on a clean and stable base.

4. Remove one of the eyebolts.

5. Carefully lift the rotor until it hangs free.

6. Carefully tilt the rotor by lowering it over the flange edge until it rests hori
zontally on both outer flange surfaces (see Fig. 5.3).

CAUTION

Crush hazard. Keep your hands and feet a safe distance away from the rotor.

20 A4429-3.0 HBM: public T40FH

Mechanical installation

Fig. 5.3 Tilting the rotor

7. Secure the rotor with wedges to stop it from rolling away.

8. Screw the second eyebolt back into the tapped holes in the outer flange sur
face.

9. Fasten the rotor to the hook of the crane with two equal-length ropes. The
rotor is now prepared for horizontal installation (see Fig. 5.4).

T40FH A4429-3.0 HBM: public 21

Mechanical installation

Fig. 5.4 Fastening for horizontal installation

CAUTION

You must remove the eyebolts after mounting! Keep them safe for later use.

5.6 Mounting the rotor

Tip

Usually the rotor type plate is no longer visible after installation. This is why we
include with the rotor additional stickers with the important characteristics,
which you can attach to the stator or any other relevant test-bench compo
nents. You can then refer to them whenever there is anything you wish to
know, such as the shunt signal. To explicitly assign the data, the identification
number and the size are engraved on the rotor flange, where they can be seen
from outside.

22 A4429-3.0 HBM: public T40FH

Mechanical installation

Notice

Make sure during installation that you do not damage the measuring zone
marked in Fig. 5.5 by using it to support tools or knocking tools against it when
tightening screws, for example. This can damage the transducer and produce
measurement errors, or even destroy the transducer.

1. Prior to installation, clean the plane faces of the transducer flange and the
counter flange.

For safe torque transfer, the surfaces must be clean and free from grease.
Use a piece of cloth or paper soaked in solvent. When cleaning, make sure
that you do not damage the transmitter winding.

Hexagon screw DIN 933

Measuring zone

Hexagon screw DIN 933

Fig. 5.5 Bolted rotor connection

2. For connection of the flange, (see Fig. 5.5) use hexagon screws DIN 933 of
a suitable length (dependent on the connection geometry, see Tab. 5.1 on
Page 24).

3. Fasten all screws with the specified torque (Tab. 5.1 on Page 24).

T40FH A4429-3.0 HBM: public 23

Mechanical installation

4. Now remove the ring bolts and mounting ring(s).

Important

Keep them in a safe place for future dismounting.

Important

Use a threadlocker (medium strength, e.g. LOCTITE) to glue the screws into
the counter thread to exclude prestressing loss due to screw slackening, in the
event of alternating loads.

Notice

Comply with the maximum thread reach as per Tab. 5.1, Page 24. Otherwise
significant measurement errors may result from a torque shunt, or the trans
ducer may be damaged.

Measure

ment

range

kNVm Z

100
150
150

200
250
300

1)

DIN 933; black/oiled/m

Tab. 5.1 Fastening screws

Fastening screws

1)

M30

M36 18 4250

Property class NVm

12.9

=0.125

tot

Number of

screws per

flange

16 2450

Prescribed

tightening moment

24 A4429-3.0 HBM: public T40FH

Mechanical installation

Important

Dry screw connections can result in different and higher friction factors (see
VDI 2230, for example). This means a change to the required tightening
torques.
The required tightening torques can also change if you use screws with a sur
face or property class other than that specified in Tab. 5.1, as this affects the
coefficient of friction.

5.7 Installing the stator

On delivery, the stator has already been installed and is ready for operation.
The upper antenna segment can be separated from the stator, for example, for
maintenance or to facilitate stator installation.

Ø 6.5 mm hole for fixing
the antenna segment

Antenna segment

screws with washers

(M4+M5)

Antenna segment
screws with washers
(M4+M5)

upper

Antenna segments
lower

Stator housing

Fig. 5.6 Bolted connection of the antenna segments on the stator

1. Undo and remove both the bolted connections (M4+M5) on the upper
antenna segment.

T40FH A4429-3.0 HBM: public 25

Mechanical installation

There are fan-type lock washers (M4+M5) between the antenna segments:
make sure that they do not get lost.

2. Use an appropriate mounting base to install the stator housing in the shaft
train, so that there is sufficient opportunity for horizontal and vertical adjust
ments. Do not fully tighten the screws yet.

3. Now use four hexagon socket screws to mount the upper antenna segment
removed in Point 1. on the lower antenna segment.

Make sure that the fan-type lock washers are inserted between the antenna
segments (these ensure that there is a defined contact resistance)!

Important

To guarantee that they function perfectly, the fan-type lock washers (A5, 3-FST
DIN 6798 ZN/galvanized) must be replaced after the bolted antenna connection
has been loosened three times.

4. Now tighten all the bolted antenna segment connections with a tightening
torque of 5 N⋅m.

5. Then align the antenna to the rotor in such a way that the antenna encloses
the rotor more or less coaxially and the antenna wire in the axial direction
has the same position as the center of the transmitter winding on the rotor.

To make alignment easier, the outer edge of the stator antenna segment
and the outer edge of the stator winding carrier should be on the same line
(in alignment). Conform to the permissible alignment tolerances stated in
the specifications.

6. Now fully tighten the bolted stator housing connection.

Prevention of axial stator oscillation

Depending on the operating conditions, stator oscillation may be induced. This
effect is dependent on:

S the rotational speed,

S the antenna diameter (depends in turn on the measuring range),

S the construction of the machine base.

26 A4429-3.0 HBM: public T40FH

Mechanical installation

Important

To avoid axial oscillation, a clamp fixture is enclosed with the torque transducer
to enable the antenna ring to be supported. There is a hole, 6.5 mm in diame
ter, on the upper antenna segment to receive the clamping device (see
Fig. 5.7).
The cable plug (not included in the scope of supply) also requires support in
this case; a construction example is shown in Fig. 5.9.

Fig. 5.7 Construction example for supporting the antenna ring

7. Fasten the clamp fixture with the enclosed bolted connection, as shown in
Fig. 5.8. Clamp a suitable support element (we recommend a Ø 3-6 mm
threaded rod) between the upper and lower parts of the clamp fixture and
tighten the clamping screws.

T40FH A4429-3.0 HBM: public 27

Mechanical installation

Support supplied by customer

Fig. 5.8 Supporting the antenna ring

Clamp fixture

Antenna ring

Fig. 5.9 Construction example for plug clamps (for two plugs)

28 A4429-3.0 HBM: public T40FH

Mechanical installation

5.8 Rotational speed measuring system

The rotor is delivered as standard with a ring gear for the rotational speed mea
suring system. The option is available to fit the stator with a sensor head to
scan the mechanical increments (ring gear).

Ring gear

Sensor head for
measuring rotational
speed (optional)

Fig. 5.10 Torque transducer with rotational speed measurement (optional)

Important

The rotational speed measuring system uses a magnetic measuring principle.
In applications where high magnetic field strengths can occur, e.g. eddy-current
brakes, implement suitable measures to ensure that the maximum permissible
magnetic field strength cannot be exceeded (see Chapter 15 "Specifications",
Page 60).

Stator alignment (rotational speed measuring system)

For measuring mode to operate perfectly, the speed sensor must be placed at
a defined position to the rotor ring gear. When the radial and axial alignment of

T40FH A4429-3.0 HBM: public 29

Mechanical installation

the stator is accurate for torque measurement, the alignment of the rotational
speed measuring system is also correct.

Axial alignment:

At the factory, the sensor head of the rotational speed measuring system must
be adjusted so that when the axial alignment of the stator is exact (antenna ring
positioned precisely above the rotor winding carrier), the sensor is in the cor
rect position to the rotor ring gear.

Ring gear

Axial alignment

Radial

distance

Speed sensor

Fig. 5.11 Side view

Radial alignment:

The rotor axis and the axis of the speed sensor must be along a line at right
angles to the stator platform. The nominal radial distance is crucial for radial
alignment (see Fig. 5.11). The optimum distance is 2.5 mm and is achieved
when the rotor and the stator are in precise radial alignment.

30 A4429-3.0 HBM: public T40FH

Electrical connection

6 Electrical connection

6.1 General information

S With extension cables, make sure that there is a proper connection with

minimum contact resistance and good insulation.

S All plug connections or swivel nuts must be fully tightened.

Important

Transducer connection cables from HBM with attached connectors are marked
in accordance with their intended purpose (Md or n). When cables are short
ened, inserted into cable ducts or installed in control cabinets, this marking can
be lost or hidden. So the cables must be marked beforehand, just in case.

6.2 EMC protection

Important

Transducers are EMC-tested in accordance with EC directives and identified by
CE certification. However, you must connect the shield of the connection cable
on the shielding electronics enclosure in order to achieve EMC protection for
the measuring chain.

Special electronic coding methods are used to protect the purely digital signal
transmission between the transmitter head and the rotor from electromagnetic
interference.

The cable shield is connected with the transducer housing. This encloses the
measurement system (without the rotor) in a Faraday cage when the shield is
laid flat at both ends of the cable. With other connection techniques, an EMC­proof shield should be applied in the wire area and this shielding should also be
laid flat (also see HBM Greenline Information, brochure i1577).

T40FH A4429-3.0 HBM: public 31

Electrical connection

Electrical and magnetic fields often induce interference voltages in the measur
ing circuit. Therefore:

S Use shielded, low-capacitance measurement cables only (HBM cables fulfill

both conditions).

S Only use plugs that meet EMC guidelines.

S Do not route the measurement cables parallel to power lines and control

circuits. If this is not possible, protect the measurement cable witha steel
conduit, for example.

S Avoid stray fields from transformers, motors and contact switches.

S Do not ground the transducer, amplifier and indicator more than once.

S Connect all the devices in the measuring chain to the same protective con

ductor.

S In the case of interference due to potential differences (compensating cur

rents), supply voltage zero and housing ground must be disconnected on
the amplifier and a potential equalization line established between the stator
housing and the amplifier housing (copper conductor, minimum 10 mm
wire crosssection).

S Should differences in potential occur between the machine rotor and stator

because of unchecked leakage, for example, this can usually be overcome
by connecting the rotor definitively to ground, e.g. with a wire loop. The sta
tor must be connected to the same (ground) potential.

2

6.3 Connector pin assignment Option 4, Code SU2, DU2, HU2

The stator housing has two 7-pin connectors, an 8-pin connector and a 16-pin
connector.

The supply voltage and shunt signal connections of connectors 1 and 3 are
each electrically interconnected, but are protected against compensating cur
rents by diodes. There is also a self-resetting fuse (multifuse) to protect the
supply voltage connections against overload by the stator.

32 A4429-3.0 HBM: public T40FH

Electrical connection

Assignment for connector 1 - supply voltage and frequency output signal

61

Device plug

5

72

3

4

Top view

KAB153 KAB149 KAB178

Con

nector

pin

Assignment Color

Torque measurement signal

1

(frequency output; 5 V
Supply voltage 0 V

2

2,3

)

D‐SUB

code

connec

connector

tor pin

wh 13 5

bk 5 -

3 Supply voltage 18 V … 30 V bu 6 -

Torque measurement signal

4

(frequency output; 5 V
Measurement signal 0 V; symmet

5

rical

2,3

)

rd 12 10

gy 8 6

6 Shunt signal trigger 5 V … 30 V gn 14 15

Shunt signal 0 V

7

gy 8

Shield connected to housing ground

1)

Bridge between 4 + 9

2)

RS-422 complementary signals; with cable lengths exceeding 10 m, we recommend using a
termination resistor R = 120 ohms between the (wh) and (rd) wires.

3)

RS‐422: Pin 1 corresponds to A, Pin 4 corresponds to B.

1)

HD‐SUB

pin

T40FH A4429-3.0 HBM: public 33

Electrical connection

Notice

Torque flanges are only intended for operation with a DC supply voltage. They
must not be connected to older HBM amplifiers with square-wave excitation.
This could destroy the connection board resistors or cause other faults in the
amplifiers.

Assignment for connector 2 - rotational speed measuring system

2

5

3

4

Device plug

8

1

Top view

6

7

1)

pin

Con

nector

pin

1

KAB154 KAB150 KAB179

Assignment Color

code

Speed measurement signal
(pulse string, 5V; 0°)

2)

rd 12 10

D-SUB

connector

pin

HD-SUB

connector

2 Not in use bu - -

Speed measurement signal
(pulse string, 5 V; 90° phase

3

2

gy 15 8

shifted)

4 Not in use bk - ­5 Not in use vt - -

2)

Speed measurement signal

6

(pulse string, 5V; 0°)

wh 13 5

Speed measurement signal

2

7

(pulse string, 5 V; 90° phase

gn 14 7

shifted)

34 A4429-3.0 HBM: public T40FH

Electrical connection

AssignmentCon

nector

pin

8 Supply voltage zero bk/bu

Color

code

3)

D-SUB

connector

pin

8 6

HD-SUB

connector

Shield connected to housing
ground

1)

Bridge between 4 + 9

2)

RS-422 complementary signals; with cable lengths exceeding 10 m, we recommend using a
termination resistor of R = 120 ohms.

3)

For KAB163 / KAB164 color code brown (bn)

Pin 1

Pin 6

Pin 3

Pin 7

pin

Fig. 6.1 Speed signals at connector 2 (rotational speed in the direction of the arrow)

T40FH A4429-3.0 HBM: public 35

Electrical connection

Pin 1

Pin 6

Pin 3

Pin 7

Fig. 6.2 Speed signals at connector 2 (rotational speed against the direction of the

arrow)

Assignment for connector 3 - supply voltage and frequency output signal

Device plug

61

5

72

3

4

Top view

Con

nector

pin

Assignment Color

code

Torque measurement signal

1

(voltage output; ±10 V)

2 Supply voltage 0 V; bk

3 Supply voltage 18 V … 30 V bu

Torque measurement signal (voltage

4

output; ±10 V)
5 Not in use gy
6 Shunt signal trigger 5 V … 30 V gn

Shunt signal 0 V;

7

Shield connected to housing ground

wh

rd

gy

36 A4429-3.0 HBM: public T40FH

Electrical connection

Assignment for connector 4

TMC - only for connection to the Torque Interface Modules of the TIM family
within HBM.

6.4 Connector pin assignment Option 3, Code PNJ

Binder 723

61

72

5

3

4

Top view

Con

nector

pin

Assignment Color

code

1 Measurement signal (+) UA wh
2 Bridge excitation voltage (-) UB and

TEDS
3 Bridge excitation voltage (+) UB bu
4 Measurement signal (-) UA rd
5 Not in use ­6

Sense lead (+)

7

Sense lead (-) and TEDS

Shield connected to housing ground

bk

gn

gy

6.5 Supply voltage (SU2, DU2, HU2)

The transducer must be operated with a safety extra-low voltage (nominal
(rated) supply voltage 18 … 30 V
flanges within a test bench. Should the device be operated on a DC voltage

1)

network

, additional precautions must be taken to discharge excess voltages.

The information in this Chapter relates to the standalone operation of the
T40FH without HBM system solutions.

. You can supply one or more torque

DC)

The supply voltage is electrically isolated from the signal outputs and shunt sig
nal inputs. Connect a safety extra-low voltage of 18 V … 30 V to pin 3 (+) and
pin 2 (

1)

) of connectors 1 or 3. We recommend that you use HBM cable KAB

Distribution system for electrical energy with greater physical expansion (over several test
benches, for example) that may possibly also supply consumers with high nominal (rated)
currents.

T40FH A4429-3.0 HBM: public 37

Electrical connection

8/00 -2/2/2 and appropriate sockets (see accessories, Page 58). The cable can
be up to 50 m long for voltages ≥24 V, otherwise it can be up to 20 m long.

If the permissible cable length is exceeded, you can feed the supply voltage in
parallel over two connection cables (connectors 1 and 3). This enables you to
double the permissible length. Alternatively, install an on-site power supply.

Important

The instant you switch on, a current of up to 4 A may flow and this can switch
off power packs with electronic current limiters.

6.6 Supply voltage (Option 3, Code PNJ)

A pre-wired 6-wire transducer connection cable with free ends is available as
an accessory.
Extension cables should be shielded and low capacitance. HBM provides spe
cific cables for this purpose, the 1-KAB0304A-10 (pre-wired) and the
KAB8/00-2/2/2 (by the meter).

The pin assignment can be found in the table in section 6.4.
For the pin assignments at the amplifier end, please refer to the relevant ampli
fier documentation.

38 A4429-3.0 HBM: public T40FH

TEDS transducer identification

7 TEDS transducer identification

(Option 3, Code PNJ)

TEDS stands for "Transducer Electronic Data Sheet". An electronic data sheet
can be stored in the transducer as defined in the IEEE1451.4 standard, making
it possible for the amplifier to be set up automatically. A suitably equipped
amplifier reads out the transducer characteristics (electronic data sheet), trans
lates them into its own settings and measurement can then start.

The digital identification system is available at plug connection PIN 7 to PIN 2.
The HBM TEDS Editor is used to store the data. This is a component of the
HBM "MGCplus Setup Assistant" software. You can use the Editor to manage
different user rights, thus protecting the essential transducer data from being
overwritten by mistake.

7.1 Hierarchy of user rights

7.1.1 Standard rights (USR level)

This level concerns rights which the user of the transducer needs in order to
change the entries which depend on the conditions of use.

7.1.2 Calibration rights (CAL level)

This level concerns rights which are needed by a calibration laboratory, for
instance, if the sensitivity in the TEDS memory needs to be changed.

7.1.3 Administrator rights (ID level)

Administrator rights in relation to TEDS are intended for the sensor manufac
turer.

Different user rights are needed in order to amend the various entries in the
templates, and these rights may differ from one entry to the next within a tem
plate.

T40FH A4429-3.0 HBM: public 39

TEDS transducer identification

7.2 Contents of the TEDS memory as defined in IEEE 1451.4

The information in the TEDS memory is organized into areas, which are pre
structured to store defined groups of data in table form.

Only the entered values are stored in the TEDS memory itself. The amplifier
firmware assigns the interpretation of the respective numerical values. This
places a very low demand on the TEDS memory. The memory content is
divided into three areas:

Area 1

An internationally unique TEDS identification number (cannot be changed).

Area 2

The base area (basic TEDS), to the configuration defined in standard IEEE

1451.4. The transducer type, the manufacturer and the transducer serial num

ber are contained here.

Example:

TEDS content with the identity number for the T40FH/150 kN@m sensor with
serial no. 123456, made in November 2005

TEDS transducer identification

Manufacturer HBM
Model T40FH
Version letter
Version number
Serial number 123456

Area 3

Data specified by the manufacturer and the user are contained in this area.

For the T40FH torque flange, HBM has already described the Bridge Sensor
and Channel name templates.

40 A4429-3.0 HBM: public T40FH

TEDS transducer identification

Additional templates, such as the Signal Conditioning template, can also be
described by the user.

Template: Bridge Sensor

1

Parameter Value

Transducer Elec
trical Signal Type

Minimum Torque 0.000 N@m CAL The physical measurand

Maximum Torque 150000 N@m CAL
Minimum Electri

cal
Value

Maximum Electri
cal Value

Mapping Method Linear This entry cannot be

Bridge type Full ID The bridge type. "Full" for

Impedance of
each bridge ele
ment

Response time 1.0000000u s ID Of no significance to

Excitation Level
(Nominal)

)

Bridge
Sensor

0.0000m V/V CAL The difference between

1.8245m V/V CAL

1550+-100 ohm ID Input resistance accord

5.0 V ID Nominal (rated) excita

Unit Required

user
rights

ID

Explanation

and unit are defined
when the template is cre
ated, after which they
cannot be changed.

these values is the sensi
tivity according to the
HBM manufacturing cer
tificate or from the cali
bration.

changed

a full bridge.

ing to the HBM data
sheet

HBM transducers

tion voltage according to
the HBM data sheet

T40FH A4429-3.0 HBM: public 41

TEDS transducer identification

Template: Bridge Sensor

1

Parameter

)

UnitValue

user
rights

Excitation Level

2.5 V ID Lower limit for the oper

(Minimum)

Excitation Level

12.0 V ID Upper limit for the oper

(Maximum)

Calibration Date 1-Nov-2005 CAL Date of the last calibra

Calibration Initials HBM CAL Initials of the calibrator or

ExplanationRequired

ating range of the excita
tion voltage according to
the HBM data sheet.

ating range of the excita
tion voltage according to
the HBM data sheet.

tion or creation of the test
certificate (if no calibra
tion carried out), or of the
storage of the TEDS data
(if only nominal (rated)
values from the data
sheet were used).

Format: day-month-year.
Abbreviations for the

months: Jan, Feb, Mar,
Apr, May, Jun, Jul, Aug,
Sep, Oct, Nov, Dec.

calibration laboratory
concerned.

42 A4429-3.0 HBM: public T40FH

TEDS transducer identification

Template: Bridge Sensor

1

Parameter

Calibration Period
(Days)

Measurement
location ID

1)

Typical values for an HBM T40FH/150 kN@m torque flange

Template: HBM Channel Name

Channel name T40FH/150 kNm

)

730 days CAL Time before recalibra

0 USR Identification number for

UnitValue

user
rights

ExplanationRequired

tion, calculated from the
date specified under Cal
ibration Date.

the measuring point.
Can be assigned accord

ing to the application.
Possible values: a num
ber from 0 to 2047. If this
is not enough, the HBM
Channel Comment tem
plate can also be used
for this purpose.

When creating the Bridge Sensor template, the manufacturer defines the physi
cal measured quantity and the physical unit.

The available unit for the particular measured quantity is specified in the IEEE
Standard. For the measured quantity of torque, the unit is "N@m".

At the time of creating the template it is also necessary to choose between the
options "Full Precision", "mV/V" and "uV/V" for the accuracy of the characteris
tic transducer curve mapped in TEDS.

The factory setting is "Full Precision", in order to be able to use full digital reso
lution. This choice is also recommended to users who program the TEDS mem
ory themselves.

T40FH A4429-3.0 HBM: public 43

Shunt signal

8 Shunt signal

The T40FH torque flange delivers an electrical shunt signal that can be acti
vated from the amplifier for measuring chains with HBM components. The
transducer generates a shunt signal of about 50% of the nominal (rated)
torque; the precise value is specified on the type plate. After activation, adjust
the amplifier output signal to the shunt signal supplied by the connected trans
ducer, to adapt the amplifier to the transducer.

Information

The transducer should not be under load when the shunt signal is being mea
sured, as the shunt signal is mixed additively.

Triggering the shunt signal

Applying a safety extra-low voltage of 5 … 30 V to pins 6 (+) and 7 (
nector 1 or 3, triggers the shunt signal.

The nominal (rated) voltage for triggering the shunt signal is 5V (triggering at U
> 2.5V), but when voltages are less than 0.7V, the transducer is in measuring
mode. The maximum permissible voltage is 30V, current consumption at nomi
nal (rated) voltage is approx. 2 mA and at maximum voltage, approx. 18 mA.
The trigger voltage for the shunt signal is electrically isolated from the supply
voltage and the measuring voltage.

Tip

The shunt signal can be triggered by the amplifier or via the operating software
in HBM system solutions.

44 A4429-3.0 HBM: public T40FH

) at con

Functionality testing

9 Functionality testing

You can check the functionality of the rotor and the stator from the LEDs on the
stator.

LED A, rotor status

LED B, stator status

Fig. 9.1 LEDs on the stator housing

Important

Once the supply voltage is applied, the torque transducer needs up to a further
4 seconds to be ready for operation.

9.1 Rotor status, LED A (upper LED)

Color Significance

Green (pulsating) Internal rotor voltage values o.k.
Flashing orange Rotor and stator mismatched (an increasing flashing fre

quency indicates the degree of misalignment)
=> Correct the rotor/stator alignment.

T40FH A4429-3.0 HBM: public 45

Functionality testing

SignificanceColor

Pulsating orange Rotor status cannot be defined

=> Correct the rotor/stator alignment.
If the LED still pulsates orange, it is possible that there is a

hardware defect. The measurement signals reflect the level of
the fault.

Red (pulsating) Rotor voltage values not o.k.

=> Correct the rotor/stator alignment.
If the LED still pulsates red, it is possible that there is a hard

ware defect. The measurement signals reflect the level of the
fault.

Pulsating means that the LED goes dark for about 20 ms every second (sign of
life), making it possible to detect that the transducer is functioning.

9.2 Stator status, LED B (lower LED)

Color Significance

Green
(permanently lit)

Green, intermittently
orange.

Numerous synchro
nization errors:

Measurement signal transmission and internal stator voltages
o.k.

Orange if y5 measured values in succession are transmitted
incorrectly, until the end of incorrect transmission. The mea
surement signals reflect the level of the fault for the duration
of the transmission error + for approx. another 3.3 ms.

permanently orange

Orange
(permanently lit)

Permanently disrupted transmission, the measurement sig
nals reflect the level of the fault. (f

= 0 Hz, U

out

= defect

out

level).
=> Correct the rotor/stator alignment.

Red
(permanently lit)

Internal stator defect, the measurement signals reflect the
level of the fault (f

= 0 Hz, U

out

= defect level).

out

46 A4429-3.0 HBM: public T40FH

Load-carrying capacity

10 Load-carrying capacity

Nominal (rated) torque can be exceeded statically up to the torque limit. If the
nominal torque is exceeded, additional irregular loading is not permissible. This
includes longitudinal forces, lateral forces and bending moments. Limit values
can be found in Chapter "" on Page 60.

Measuring dynamic torque

The torque flange can be used to measure static and dynamic torques. The
following apply to the measurement of dynamic torque:

S The T40FH calibration performed for static measurements is also valid for

dynamic torque measurements.

S The natural frequency f

depends on the moments of inertia J

of the mechanical measuring arrangement

0

and J2 of the connected rotating

1

masses and the torsional stiffness of the T40FH.

Use the equation below to approximately determine the natural frequency f

of

0

the mechanical measuring arrangement:

f

= natural frequency in Hz

f0+

1

· cT·

2p

Ǹ

ǒ

J

 )

1

Ǔ

J

2

1

1

0

J

J2= mass moment of inertia in kg⋅m

1,

c

= torsional stiffness in N⋅m/rad

T

2

S The permissible mechanical vibration bandwidth (peak-to-peak) can also be

found in the specifications.

T40FH A4429-3.0 HBM: public 47

Maintenance

Nominal (rated) torque M

+ M

nom

0

- M

nom

as a %

nom

Oscillation bandwidth

Oscillation bandwidth

Fig. 10.1 Permissible dynamic loading

11 Maintenance

T40FH torque flanges are maintenance free.

200% oscillation

Time t

Oscillation bandwidth

bandwidth

48 A4429-3.0 HBM: public T40FH

Waste disposal and environmental protection

12 Waste disposal and environmental protection

All electrical and electronic products must be disposed of as hazardous waste.
The correct disposal of old equipment prevents ecological damage and health
hazards.

Statutory waste disposal mark

The electrical and electronic devices that bear this sym
bol are subject to the European waste electrical and elec
tronic equipment directive 2002/96/EC. The symbol indi
cates that, in accordance with national and local
environmental protection and material recovery and recy
cling regulations, old devices that can no longer be used
must be disposed of separately and not with normal
household garbage.

As waste disposal regulations may differ from country to country, we ask that
you contact your supplier to determine what type of disposal or recycling is
legally applicable in your country.

Packaging

The original packaging of HBM devices is made from recyclable material and
can be sent for recycling. Store the packaging for at least the duration of the
warranty. In the case of complaints, the torque flange must be returned in the
original packaging.

For ecological reasons, empty packaging should not be returned to us.

T40FH A4429-3.0 HBM: public 49

Dimensions

13 Dimensions

13.1 T40FH torque transducer with rotational speed measuring system, Option 4, Code SU2, DU2, HU2

13.1.1 T40FH 100kNm - 150kNm

Dimensions in mm (1 mm = 0.03937)
Dimensions without tolerances, per
DIN ISO 2768-mk

518.5

61.5

Mounting

dimension

506.5

15

For axial

locking

Ø 6.5

A

A

16x22.5°=360°

152

210

9

22.5°

approx.

100

For connecting cable incl. plug

10

17

248

50 A4429-3.0 HBM: public T40FH

Dimensions

Dimensions in mm (1 mm = 0.03937)
Dimensions without tolerances, per
DIN ISO 2768-mk

Height of

260.052

Ø450

Ø395

Ø260 H7 ()

95.5

rotational

speed sensor

184

(120)

32 32

12

M30

12

260.000

16

44

95

housing

Height of

89.5

432

53

27

Partial sections

cut A-A

Ø30.5

10

259.983

259.951

()

Ø260 g6

Ø282

Ø395

Ø450

T40FH A4429-3.0 HBM: public 51

Dimensions

13.1.2 T40FH 200kNm - 300kNm

Dimensions in mm (1 mm = 0.03937)
Dimensions without tolerances, per
DIN ISO 2768-mk

15

85

Mounting

dimension

576.5

564.5

For axial

locking

Ø 6.5

190

A

22°

18x20°=360°

10

17

9

280

A

152

210

approx.

100

For connecting cable incl. plug

52 A4429-3.0 HBM: public T40FH

Dimensions

Dimensions in mm (1 mm = 0.03937)
Dimensions without tolerances, per
DIN ISO 2768-mk

Ø540

speed

Height of

rotational

Ø470

2.5

102.5

sensor

M36

12

345.057

345.000

Ø345 H7 ()

95

40

housing

Height of

230

(150)

12

112

490

53

27

16

44

Partial sections

cut A-A

40

Ø37

10

344.982

344.946

()

Ø350

Ø540

Ø470

Ø345 g6

T40FH A4429-3.0 HBM: public 53

Dimensions

13.2 T40FH torque transducer (non-rotating), Option 4, Code PNJ

13.2.1 T40FH 100 kNm - 150 kNm

Dimensions in mm (1 mm = 0.03937)
Dimensions without tolerances, per DIN ISO 2768-mk

22.5°

16x22.5°=360°

A

M30

(120)

32 32

184

76

10

B

259.983

259.951

()

Ø450

Ø260 g6

B

A

Ø395

Partial sections

cut A-A

12

260.052

260.000

Ø260 H7 ()

Ø450

54 A4429-3.0 HBM: public T40FH

Dimensions in mm (1 mm = 0.03937)
Dimensions without tolerances, per DIN ISO 2768-mk

Min. bending

radius R=20

16x22.5°=360°

10.5°

75.5°

Ø18

Ø395

Partial sections

cut B-B

Dimensions

22.5°

Ø30.5

T40FH A4429-3.0 HBM: public 55

Dimensions

13.2.2 T40FH 200kNm - 300kNm

Dimensions in mm (1 mm = 0.03937)
Dimensions without tolerances, per DIN ISO 2768-mk

20°

18x20°=360°

M36

A

A

Ø470

10

344.982

()

Ø540

Ø345 g6

40

344.946

Partial sections

(150)

B

B

cut A-A

230

99.4

40

12

345.057

345.000

Ø540

Ø345 H7 ()

56 A4429-3.0 HBM: public T40FH

Dimensions

Dimensions in mm (1 mm = 0.03937)
Dimensions without tolerances, per DIN ISO 2768-mk

Min. bending

radius R=20

Partial sections

75.5°

Ø470

cut B-B

20°

18x20°=360°

0.5°

Ø18

Ø37

T40FH A4429-3.0 HBM: public 57

Ordering numbers, accessories

14 Ordering numbers, accessories

Ordering number

K-T40FH [only with Option 2 = MF/ST]

Code Option 1: Measuring range to

100R 100 kN·m [only with Option 2 = MF/RO]
130R 130 kN·m [only with Option 2 = MF/RO]
150R 150 kN·m [only with Option 2 = MF/RO]
200R 200 kN·m [only with Option 2 = MF/RO]
250R 250 kN·m [only with Option 2 = MF/RO]
300R 300 kN·m [only with Option 2 = MF/RO]

Code Option 2: Components

MF Complete measurement flange

RO Rotor

ST Stator

N

Not rotating

Code Option 3: Accuracy

S Standard (linearity deviation including hysteresis ≤±0.1%)

Code Option 4: Electrical configuration [only with Option 2 = MF/ST]

SU2 Out. sign. 10 kHz ±5 kHz and ±10 V, Supp. volt. 18…30V DC
DU2 Out. sign. 60 kHz ±30 kHz and ±10 V, Supp. volt. 18…30V DC
HU2 Out. sign. 240 kHz ±120 kHz and ±10 V, Supp. volt. 18…30V DC
PNJ mV/V

Code Option 5: Rotational speed measuring system

0 Without rotational speed measuring system
1 Magnetic rotational speed measuring system

Code Option 6: Customized modification

S No customer modification

= PREFERRED TYPES

K-T40FH - 1 0 0 R - M F - S - D U 2 - 0 - S

58 A4429-3.0 HBM: public T40FH

Ordering numbers, accessories

Accessories, to be ordered separately

Article Ordering

number

Connection cable for torque output; Option 2, Code MF (rotating)

Torque connection cable, 423 - D‐Sub 15P, 6m 1-KAB149-6
Torque connection cable, 423 - free ends, 6m 1-KAB153-6

Connection cable for torque output (mV/V), Option 2, Code N (non-rotating)

Connection cable for torque output, 423 - free ends, 6m 1-KAB139A-6

Connection cable for rotational speed output

Rotational speed connection cable, 423 - D-Sub 15P, 6m 1-KAB150-6
Rotational speed connection cable, 423 - free ends, 6m 1-KAB154-6
Rotational speed with reference signal connection cable, 423 8-pin -

D-Sub 15P, 6m
Rotational speed with reference signal connection cable, 423 8-pin -

free ends, 6m

TMC connection cable

TIM40/TMC connection cable, 6m 1-KAB174-6

Cable sockets

423G-7S, 7-pin (straight) 3-3101.0247
423W-7S, 7-pin (angle) 3-3312.0281
423G-8S, 8-pin (straight) 3-3312.0120
423W-8S, 8-pin (angle) 3-3312.0282

Connection cable, by the meter (min. order quantity: 10 m, price per meter)

Kab8/00-2/2/2 4-3301.0071

1-KAB163-6

1-KAB164-6

T40FH A4429-3.0 HBM: public 59

Specifications

15 Specifications

Accuracy class 0.1
Torque measuring system (rotating)
Nominal (rated) torque M

nom

Nominal (rated) rotational speed rpm 3000 2000
Linearity deviation including

hysteresis,

related to nominal (rated) sensitivity
Frequency output

For a max. torque in the range:

between 0% of M

M

nom

> 20% of M
> 60% of M

nom

nom

and 20% of

nom

and 60% of M
and 100% of M

nom

nom

Voltage output
For a max. torque in the range:

between 0% of M

M

nom

> 20% of M
> 60% of M

nom

nom

and 20% of

nom

and 60% of M
and 100% of M

nom

nom

Rel. standard deviation of repeata
bility,

per DIN1319, related to the variation
of the output signal

Frequency output % ≤±0.02
Voltage output % ≤±0.02

Temperature effect per 10 K in the
nominal (rated) temperature range

on the output signal, related to the
actual value of the signal span

Frequency output % ≤±0.1
Voltage output % ≤±0.1

kNm 100 125 150 200 250 300

% ≤±0.03

% ≤±0.065
% ≤±0.1

% ≤±0.03

% ≤±0.065
% ≤±0.1

60 A4429-3.0 HBM: public T40FH

Specifications

Nominal (rated) torque M

nom

on the zero signal, related to nominal
(rated) sensitivity

Frequency output % ≤±0.07
Voltage output % ≤±0.07

Nominal (rated) sensitivity

(spread between torque = zero and
nominal (rated) torque)

Frequency output 10kHz / 60kHz /

kHz 5/30/120

240kHz
Voltage output V 10

Sensitivity tolerance

(deviation of the actual output quantity

from the nominal (rated) sen

nom

at M
sitivity)

Frequency output % ±0.1
Voltage output % ±0.1

Output signal at torque = zero

Frequency output kHz 10/60/240
Voltage output V 0

Nominal (rated) output signal

Frequency output

1)

at positive nominal (rated) torque kHz 15

/ 90

2)

/ 360

(5 V balanced 4))

1)

at negative nominal (rated) torque kHz 5

/ 30

2)

/ 120

(5 V balanced 4))

Voltage output

at positive nominal (rated) torque V +10
at negative nominal (rated) torque V -10

Load resistance

Frequency output kΩ ≥2
Voltage output kΩ ≥10

300250200150125100kNm

3)

3)

T40FH A4429-3.0 HBM: public 61

Specifications

Nominal (rated) torque M

nom

Longterm drift over 48h at refer
ence temperature

Frequency output % ≤±0.03
Voltage output % ≤±0.03

Measurement frequency range,

kHz 11) / 32) / 6

3)

-3 dB
Group delay μs t4001) / t2202) / t150
Residual ripple

Voltage output

Maximum modulation range

Frequency output kHz 2.5 … 17.5

5)

6)

mV t40

1)

/ 15 … 105

60 … 420

3)

Voltage output V -12 … +12

Energy supply

Nominal (rated) supply voltage (DC

V 18 … 30

safety extra low voltage)
Current consumption in measuring

A < 1

mode
Current consumption in startup mode A < 4 (typically 2) 50 μs
Nominal (rated) power consumption W < 10
Maximum cable length m 50

Shunt signal approx. 50 % of M
Tolerance of the shunt signal,

related to M

nom

% <±0.05

nom

Nominal (rated) trigger voltage V 5
Trigger voltage limit V 36
Shunt signal ON V min. >2.5
Shunt signal OFF V max. <0.7

Torque measuring system (non-rotating)
Accuracy class 0.1

300250200150125100kNm

3)

2)

/

62 A4429-3.0 HBM: public T40FH

Specifications

Nominal (rated) torque M
Nominal (rated) sensitivity (nominal

(rated) signal range between torque =
zero and nominal (rated) torque)

Linearity deviation including hys
teresis, related to the nominal
(rated) sensitivity (voltage output)

For a max. torque in range:
between 0% of Mnom and 20% of

Mnom
> 20% of Mnom and 60% of Mnom % ≤± 0.065
> 60% of Mnom and 100% of Mnom % ≤± 0.1

Temperature effect per 10 K in the
nominal (rated) temperature range

on the output signal, related to the
actual value of the signal span

on the zero signal, related to nominal
(rated) sensitivity

Relative standard deviation of
reproducibility (variability) per DIN

1319, related to the variation of the
output signal.

Input resistance at reference
temperature

Output resistance at reference
temperature

Reference excitation voltage V 5
Operating range of the excitation voltage 2.5 ... 12
Transducer identification TEDS as per IEEE 1451.4
Rotational speed measuring system
Rotational speed measuring system Magnetic scanning and ring gear
Output signals 2 square wave signals 90° phase

Number of pulses per revolution

(number of teeth)

nom

mV/V 0.63…..1.1 (the sensitivity is

specified on the type plate)

% ≤± 0.03

% ≤± 0.1

% ≤± 0.07

% ≤± 0.02

Ω 1560 ± 100

Ω 1400 ± 100

shifted, 5V TTL/RS-422

72 86

300250200150125100kNm

T40FH A4429-3.0 HBM: public 63

Specifications

Nominal (rated) torque M

nom

Output signal level High V ≥3.5
Output signal level Low V ≤0.8
Maximum permissible output fre

kHz 25

quency
Radial nominal distance between

mm 2.5

sensor head and teeth
Radial working range mm 1.5 – 3.5
Permissible axial displacement mm ±2
Permissible magnetic field strength

kA/m <0.1

for signal deviations
General information
EMC

Emission (as per FCC 47, Part 15,

Subsection C)

7)

Emission

(as per EN61326‐1, Section 7)
RFI field strength Class B
Immunity to interference (EN

61326-1, Table 2)
Electromagnetic field (AM) V/m 10
Magnetic field A/m 100
Electrostatic discharge (ESD)

Contact discharge kV 4

Air discharge kV 8
Fast transients (burst) kV 1
Impulse voltages (surge) kV 1
Conducted interference (AM) V 10

Degree of protection per EN60529 IP 54
Reference temperature
Nominal temperature range
Operating temperature range

°C

°C

8)

°C

23

+10 … +70

-20 … +85

300250200150125100kNm

64 A4429-3.0 HBM: public T40FH

Specifications

Nominal (rated) torque M
Storage temperature range

nom

°C

-40 … +85

Mechanical shock per
EN60068‐2‐27

9)

Number n 1000
Duration ms 3
Acceleration (half sine) m/s

2

650

Vibrational stress in three direc
tions per EN60068-2-6

9)

Frequency range Hz 10 … 2000
Duration h 2.5
Acceleration (amplitude) m/s

Load limits
Torque limit, related to M
Breaking torque, related to M
Axial limit force
Lateral limit force
Bending moment limit

10)

12)

12)

12)

nom

11)

nom

11)

Oscillation width per DIN 50100
(peaktopeak)

13)

2

100

kNm 200 400
kNm >300 >600

kN 230 290

kN 110 240
kNm 22 35
kNm 200 400

Upper maximum torque kNm 150 300
Lower maximum torque kNm -150 -300
Mechanical values
Size BG1 BG2
Torsional stiffness c
Torsion angle at M

T

nom

Stiffness in the axial direction c
Stiffness in the radial direction c
Stiffness during the bending

moment round a radial axis c

b

kN⋅m/rad 119310 228090

degrees 0.072 0.075

a

kN/mm 1855 3900
kN/mm 3340 4910

r

kN⋅m/rad 25495 65900

kN⋅m/

445 1150

degrees

300250200150125100kNm

T40FH A4429-3.0 HBM: public 65

Specifications

Nominal (rated) torque M
Maximum deflection at axial limit

nom

mm <0.1

force
Additional maximum radial devia

mm <0.1

tion at lateral limit force
Additional maximum deviation from

mm <0.5

plane parallelism at bending
moment limit

Balance quality level per

G 6.3

DIN ISO 1940
Max. limits for relative shaft vibra

14)

(peak-to-peak)

tion

Undulations in the connection flange
area, based on ISO7919‐3

Normal operation (continuous
operation)

Start and stop operation/reso
nance ranges (temporary)

Mass moment of inertia of rotor J

v

μm

μm

kg⋅m

s

(p*p)

s

(p*p)

2

9000

+

Ǹ

n

13200

+

Ǹ

n

2.0 5.15
(around the rotary axis; does not take
flange bolts into account)

Proportional mass moment of iner

% of I

v

45 47

tia for the transmitter side (side of
the flange with external centering)

Max. permissible static eccentricity

of the rotor (radially) to the center
point of the stator

without the speed module mm ±2
with rotational speed module mm ±1

300250200150125100kNm

(n in rpm)

(n in rpm)

66 A4429-3.0 HBM: public T40FH

Specifications

Nominal (rated) torque M
Permissible axial displacement

nom

15)

mm ±2

between rotor and stator

Weight

Rotor kg 78 142
Stator kg 2.1 2.3

1)

Option 5, 10 ±5 kHz (code SU2)

2)

Option 5, 60 ±30 kHz (code DU2)

3)

Option 5, 240 ±120 kHz (code HU2)

4)

RS-422 complementary signals, note line termination.

5)

Signal frequency range 0.1 to 10kHz

6)

Output signal range in which there is a repeatable correlation between torque and output signal.

7)

Only for rotating version

8)

Heat conductance via the stator base plate necessary over 70°C. The temperature of the base
plate must not exceed 85°C.

9)

The antenna ring and connector plug must be fixed.

10)

Each type of irregular stress (bending moment, lateral or longitudinal force, exceeding nominal
(rated) torque), can only be permitted up to its specified load limit, provided none of the others
can occur at the same time. If this condition is not met, the limit values must be reduced. If 30%
of the bending moment limit and the lateral limit force occur at the same time, only 40% of the
axial limit force is permissible and the nominal (rated) torque must not be exceeded. The effects
of permissible bending moments, axial and lateral forces on the measurement result are ≤±1%
of the nominal (rated) torque. The load limits only apply for the nominal (rated) temperature
range. At temperatures <10°C, the load limits must be reduced by approx. 30% (strength
reduction).

11)

With static load.

12)

Static and dynamic.

13)

The nominal (rated) torque must not be exceeded.

14)

The influence of radial run-out deviations, eccentricity, defects of form, notches, marks, local
residual magnetism, structural inhomogeneity or material anomalies needs to be taken into
account and isolated from the actual undulation.

15)

Above the nominal (rated) temperature range: ±1.5mm.

300250200150125100kNm

T40FH A4429-3.0 HBM: public 67

Supplementary technical information

16 Supplementary technical information

Axial and radial run-out tolerances

002 AB

002 AB

Internal centering

B

A

Hardness 46 ... 54
HRC

0.8
Surface quality of the axial and radial run-out tolerances (A, B and AB)

Flange A Flange B

To ensure that the torque flange retains its characteristics once it is installed,
we recommend that the customer also chooses the specified form and position
tolerances, surface quality and hardness for the connections provided.

68 A4429-3.0 HBM: public T40FH

Mounting Instructions | Montageanleitung

English Deutsch

T40FH

Deutsch

1 Sicherheitshinweise 4......................................

2 Verwendete Kennzeichnungen 10.............................

2.1 Auf dem Aufnehmer angebrachte Symbole 10....................

2.2 In dieser Anleitung verwendete Kennzeichnungen 11..............

3 Anwendung 12..............................................

4 Aufbau und Wirkungsweise 13...............................

5 Mechanischer Einbau 15.....................................

5.1 Wichtige Vorkehrungen beim Einbau 15.........................

5.2 Bedingungen am Einbauort 16..................................

5.3 Einbaulage 16................................................

5.4 Einbaumöglichkeiten 17.......................................

5.4.1 Einbau mit demontiertem Antennenring 18.......................

5.5 Rotormontage vorbereiten 19...................................

5.6 Montage des Rotors 22........................................

5.7 Montage des Stators 25.......................................

5.8 Drehzahlmesssystem 30.......................................

6 Elektrischer Anschluss 32....................................

6.1 Allgemeine Hinweise 32.......................................

6.2 EMV‐Schutz 32...............................................

6.3 Steckerbelegung Option 4, Code SU2, DU2, HU2 33..............

6.4 Steckerbelegung Option 3, Code PNJ 38.........................

6.5 Versorgungsspannung (SU2, DU2, HU2) 38......................

6.6 Versorgungsspannung (Option 3, Code PNJ) 39..................

7 Aufnehmer‐Identifikation TEDS (Option 3, Code PNJ) 40.......

7.1 Hierarchie der Nutzerrechte 40.................................

7.1.1 Standardrechte (Stufe USR) 40.................................

7.1.2 Kalibrierrechte (Stufe CAL) 40..................................

7.1.3 Administratorrechte (Stufe ID) 40...............................

7.2 Inhalt des TEDS‐Speicher nach IEEE 1451.4 41..................

2 A4429-3.0 HBM: public T40FH

8 Shuntsignal 45..............................................

9 Funktionsprüfung 46........................................

9.1 Rotorstatus, LED A (obere LED) 46.............................

9.2 Statorstatus, LED B (untere LED) 47............................

10 Belastbarkeit 48.............................................

11 Wartung 49..................................................

12 Entsorgung und Umweltschutz 50............................

13 Abmessungen 51............................................

13.1 T40FH Drehmomentaufnehmer mit Drehzahlmesssystem,

Option 4, Code SU2, DU2, HU2 51..............................

13.1.1 T40FH 100kNm - 150kNm 51.................................

13.1.2 T40FH 200kNm - 300kNm 53.................................

13.2 T40FH Drehmomentaufnehmer (nicht drehend),

Option 4, Code PNJ 55........................................

13.2.1 T40FH 100 kNm - 150 kNm 55.................................

13.2.2 T40FH 200kNm - 300kNm 57.................................

14 Bestellnummern, Zubehör 59.................................

15 Technische Daten 61.........................................

16 Ergänzende technische Informationen 69.....................

T40FH A4429-3.0 HBM: public 3

Sicherheitshinweise

1 Sicherheitshinweise

FCC-Konformität und Hinweis

Information

FCC-Option ausschließlich auf Anfrage verfügbar.

Wichtig

Durch Änderungen, die nicht ausdrücklich schriftlich von der für die Konformität
zuständigen Person genehmigt wurden, könnte die Berechtigung zum Betrieb
des Geräts verfallen. Sofern angegeben, müssen zusätzliche Komponenten
oder Zubehörteile, deren Verwendung bei der Installation des Produkts an
anderer Stelle vorgegeben ist, verwendet werden, um die Einhaltung der FCC­Vorschriften zu gewährleisten.

Dieses Gerät entspricht Teil 15 der FCC-Vorschriften. Der Betrieb unterliegt
den beiden nachstehenden Bedingungen: (1) Dieses Gerät darf keine schädli
chen Störungen verursachen und (2) dieses Gerät muss Störungen akzep
tieren können, auch solche, die ein unerwünschtes Betriebsverhalten zur Folge
haben können.

Die FCC-Kennung bzw. die eindeutige Kennung muss am Gerät sichtbar sein.

Modell Messbereiche FCC ID IC

T40S10

T40S11

100 kNm, 130 kNm,
150 kNm

200 kNm, 250 kNm,
300 kNm

2ADAT−T40S10TOS11 12438A−T40S10TOS11

4 A4429-3.0 HBM: public T40FH

Beispiel eines Labels mit FCC-ID und IC-Nummer.

Schild

Sicherheitshinweise

Abb. 1.1 Position des Labels am Stator des Geräts

Model: T40S10
FCC ID: 2ADAT-T40S10TOS11
IC: 12438AT40S10TOS11

This device complies with part 15 of the FCC Rules. Operation is
subject to the following two conditions: (1) This device may not
cause harmful interference, and (2) this device must accept any
interference received, including interference that may cause
undesired operation.

Abb. 1.2 Beispiel eines Labels

Dieses Gerät entspricht der Industry-Canada-Norm RSS210.

T40FH A4429-3.0 HBM: public 5

Sicherheitshinweise

Dieses Gerät entspricht der bzw. den RSS-Normen von Industry Canada für
nicht genehmigungspflichtige Geräte. Der Betrieb unterliegt den beiden nach
stehenden Bedingungen: (1) Dieses Gerät darf keine Störungen verursachen
und (2) dieses Gerät muss Störungen akzeptieren können, auch solche, die ein
unerwünschtes Betriebsverhalten des Geräts zur Folge haben können.

This device complies with Industry Canada standard RSS210.

This device complies with Industry Canada license‐exempt RSS stan
dard(s).Operation is subject to the following two conditions: (1) this device may
not cause interference, and (2) this device must accept any interference,
including interference that may cause undesired operation of the device.

Cet appareil est conforme aux norme RSS210 d’Industrie Canada.

Cet appareil est conforme aux normes d’exemption de licence RSS d’Industry
Canada. Son fonctionnement est soumis aux deux conditions suivantes : (1)cet
appareil ne doit pas causer d’interférence et (2) cet appareil doit accepter toute
interférence, notamment les interférences qui peuvent affecter son fonction
nement.

Bestimmungsgemäße Verwendung

Der Drehmoment‐Messflansch T40FH ist für Drehmoment‐, Drehwinkel‐ und
Leistungs‐Messaufgaben im Rahmen der durch die technischen Daten spezifi
zierten Belastungsgrenzen konzipiert. Jeder andere Gebrauch ist nicht bestim
mungsgemäß.

Der Betrieb des Stators ist nur mit montiertem Rotor zulässig.

Der Drehmoment‐Messflansch darf nur von qualifiziertem Personal ausschließ
lich entsprechend der technischen Daten unter Beachtung der Sicherheitsbe
stimmungen und Vorschriften dieser Montageanleitung eingesetzt werden.
Zusätzlich sind die für den jeweiligen Anwendungsfall geltenden Rechts‐ und
Sicherheitsvorschriften zu beachten. Sinngemäß gilt dies auch bei der
Verwendung von Zubehör.

Der Drehmoment‐Messflansch ist nicht zum Einsatz als Sicherheitsbauteil
bestimmt. Bitte beachten Sie hierzu den Abschnitt „Zusätzliche Sicherheitsvor
kehrungen“. Der einwandfreie und sichere Betrieb setzt sachgemäßen
Transport, fachgerechte Lagerung, Aufstellung und Montage sowie sorgfältige
Bedienung voraus.

6 A4429-3.0 HBM: public T40FH

Sicherheitshinweise

Belastbarkeitsgrenzen

Beim Einsatz des Drehmoment‐Messflanschs sind die Angaben in den
technischen Datenblättern unbedingt zu beachten. Insbesondere dürfen die
jeweils angegebenen Maximalbelastungen keinesfalls überschritten werden.
Nicht überschritten werden dürfen z.B. die in den technischen Daten angege
benen Werte für

S Grenzdrehmoment,

S Grenzlängskraft, Grenzquerkraft oder Grenzbiegemoment,

S Schwingbreite des Drehmoments,

S Bruchdrehmoment,

S Temperaturgrenzen,

S die Grenzen der elektrischen Belastbarkeit.

Einsatz als Maschinenelemente

Der Drehmoment‐Messflansch kann als Maschinenelemente eingesetzt
werden. Bei dieser Verwendung ist zu beachten, dass der Aufnehmer zu
Gunsten einer hohen Messempfindlichkeit nicht mit den im Maschinenbau übli
chen Sicherheitsfaktoren konstruiert wurde. Beachten Sie hierzu den Abschnitt
„Belastbarkeitsgrenzen“ und die technischen Daten.

Unfallverhütung

Entsprechend den einschlägigen Unfallverhütungsvorschriften der Berufsge
nossenschaften ist nach der Montage des Aufnehmers vom Betreiber eine Ab
deckung oder Verkleidung wie folgt anzubringen:

S Abdeckung oder Verkleidung dürfen nicht mitrotieren.

S Abdeckung oder Verkleidung sollen sowohl Quetsch‐ und Scherstellen

vermeiden als auch vor evtl. sich lösenden Teilen schützen.

S Abdeckungen und Verkleidungen müssen weit genug von den bewegten

Teilen entfernt oder so beschaffen sein, dass man nicht hindurchgreifen
kann.

T40FH A4429-3.0 HBM: public 7

Sicherheitshinweise

S Abdeckungen und Verkleidungen müssen auch angebracht sein, wenn die

bewegten Teile des Drehmoment‐Messflanschs außerhalb des Verkehrs‐
und Arbeitsbereiches von Personen installiert sind.

Von den vorstehenden Forderungen darf nur abgewichen werden, wenn der
Drehmoment‐Messflansch schon durch den Aufbau der Maschine oder bereits
vorhandene Schutzvorkehrungen ausreichend gesichert ist.

Zusätzliche Sicherheitsvorkehrungen

Der Drehmoment‐Messflansch kann (als passiver Aufnehmer) keine
(sicherheitsrelevanten) Abschaltungen vornehmen. Dafür bedarf es weiterer
Komponenten und konstruktiver Vorkehrungen, für die der Errichter und
Betreiber der Anlage Sorge zu tragen hat. Die das Messsignal verarbeitende
Elektronik ist so zu gestalten, dass bei Ausfall des Messsignals keine Folge
schäden auftreten können.

Der Leistungs‐ und Lieferumfang des Aufnehmers deckt nur einen Teilbereich
der Drehmoment‐Messtechnik ab. Sicherheitstechnische Belange sind vom
Anlagenplaner/Ausrüster/Betreiber so zu planen, zu realisieren und zu verant
worten, dass Restgefahren minimiert werden. Die jeweils existierenden natio
nalen und örtlichen Vorschriften sind zu beachten.

Allgemeine Gefahren bei Nichtbeachten der Sicherheitshinweise

Der Drehmoment‐Messflansch entspricht dem Stand der Technik und ist
betriebssicher. Von dem Aufnehmer können Gefahren ausgehen, wenn er von
ungeschultem Personal oder unsachgemäß montiert, aufgestellt, eingesetzt
und bedient wird. Jede Person, die mit Aufstellung, Inbetriebnahme, Betrieb
oder Reparatur eines Drehmoment‐Messflanschs beauftragt ist, muss die
Montageanleitung und insbesondere die sicherheitstechnischen Hinweise
gelesen und verstanden haben. Bei nicht bestimmungsgemäßem Gebrauch
des Aufnehmers, bei Nichtbeachtung der Montage‐ und Bedienungsanleitung,
dieser Sicherheitshinweise oder sonstiger einschlägiger Sicherheitsvorschriften
(Unfallverhütungsvorschriften der BG) beim Umgang mit dem Aufnehmer, kann
der Aufnehmer beschädigt oder zerstört werden. Insbesondere bei Überlas
tungen kann es zum Bruch des Aufnehmers kommen. Durch den Bruch können
darüber hinaus Sachen oder Personen in der Umgebung des Aufnehmers zu
Schaden kommen.

8 A4429-3.0 HBM: public T40FH

Sicherheitshinweise

Wird der Drehmoment‐Messflansch nicht seiner Bestimmung gemäß eingesetzt
oder werden die Sicherheitshinweise oder die Vorgaben der Montage‐ oder
Bedienungsanleitung außer Acht gelassen, kann es ferner zum Ausfall oder zu
Fehlfunktionen des Aufnehmers kommen, mit der Folge, dass (durch auf den
Drehmoment‐Messflansch einwirkende oder durch diesen überwachte Dreh
momente) Menschen oder Sachen zu Schaden kommen können.

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.

Veräußerung

Bei einer Veräußerung des Drehmoment‐Messflanschs ist diese
Montageanleitung dem Drehmoment‐Messflansch beizulegen.

Qualifiziertes Personal

Qualifiziertes Personal sind Personen, die mit Aufstellung, Montage, Inbe
triebsetzung und Betrieb des Produktes vertraut sind und die über die ihrer
Tätigkeit entsprechende Qualifikationen verfügen.

Dazu zählen Personen, die mindestens eine der drei folgenden Voraus
setzungen erfüllen:

1. Ihnen sind die Sicherheitskonzepte der Automatisierungstechnik bekannt

und Sie sind als Projektpersonal damit vertraut.

2. Sie sind Bedienungspersonal der Automatisierungsanlagen und im Umgang

mit den Anlagen unterwiesen. Sie sind mit der Bedienung der in dieser
Dokumentation beschriebenen Geräte und Technologien vertraut.

3. Sie sind Inbetriebnehmer oder für den Service eingesetzt und haben eine

Ausbildung absolviert, die Sie zur Reparatur der Automatisierungsanlagen
befähigt. Außerdem haben Sie eine Berechtigung, Stromkreise und Geräte
gemäß den Normen der Sicherheitstechnik in Betrieb zu nehmen, zu erden
und zu kennzeichnen.

T40FH A4429-3.0 HBM: public 9

Verwendete Kennzeichnungen

2 Verwendete Kennzeichnungen

2.1 Auf dem Aufnehmer angebrachte Symbole

Angaben in dieser Anleitung nachlesen und berücksichtigen

CE‐Kennzeichnung

Mit der CE‐Kennzeichnung garantiert der Hersteller, dass
sein Produkt den Anforderungen der relevanten EG‐
Richtlinien entspricht (die Konformitätserklärung finden
Sie auf der Website von HBM www.hbm.com unter HBM
doc).

Beispiel eines Labels

Model: T40S10
FCC ID: 2ADAT-T40S10TOS11
IC: 12438AT40S10TOS11

This device complies with part 15 of the
FCC Rules. Operation is subject to the fol
lowing two conditions: (1) This device may
not cause harmful interference, and (2)
this device must accept any interference
received, including interference that may
cause undesired operation.

Beispiel eines Labels mit FCC-ID und IC-Nummer.
Position des Labels am Stator des Geräts.

Gesetzlich vorgeschriebene Kennzeichnung zur Entsorgung

Elektrische und elektronische Geräte, die dieses Symbol
tragen, unterliegen der europäischen Richtlinie
2002/96/EG über elektrische und elektronische Altgeräte.
Das Symbol weist darauf hin, dass nicht mehr ge
brauchsfähige Altgeräte gemäß den europäischen Vor
schriften für Umweltschutz und Rohstoffrückgewinnung
getrennt von regulärem Hausmüll zu entsorgen sind,
siehe auch Kapitel 12, Seite 50.

10 A4429-3.0 HBM: public T40FH

Verwendete Kennzeichnungen

2.2 In dieser Anleitung verwendete Kennzeichnungen

Wichtige Hinweise für Ihre Sicherheit sind besonders gekennzeichnet. Beach
ten Sie diese Hinweise unbedingt, um Unfälle und Sachschäden zu vermeiden.

Symbol Bedeutung

WARNUNG

VORSICHT

Hinweis

Wichtig

Tipp

Information

Hervorhebung
Siehe …

Diese Kennzeichnung weist auf eine mögliche
gefährliche Situation hin, die – wenn die Sicherheits
bestimmungen nicht beachtet werden – Tod oder
schwere Körperverletzung zur Folge haben kann.

Diese Kennzeichnung weist auf eine mögliche
gefährliche Situation hin, die – wenn die Sicherheits
bestimmungen nicht beachtet werden – leichte oder
mittlere Körperverletzung zur Folge haben kann.

Diese Kennzeichnung weist auf eine Situation hin,
die – wenn die Sicherheitsbestimmungen nicht
beachtet werden – Sachschäden zur Folge haben
kann.

Diese Kennzeichnung weist auf wichtige Informa
tionen zum Produkt oder zur Handhabung des Pro
duktes hin.

Diese Kennzeichnung weist auf Anwendungstipps
oder andere für Sie nützliche Informationen hin.

Diese Kennzeichnung weist auf Informationen zum
Produkt oder zur Handhabung des Produktes hin.

Kursive Schrift kennzeichnet Hervorhebungen im
Text und kennzeichnet Verweise auf Kapitel, Bilder
oder externe Dokumente und Dateien.

T40FH A4429-3.0 HBM: public 11

Anwendung

3 Anwendung

Der Drehmoment‐Messflansch T40FH erfasst statische und dynamische Dreh
momente an ruhenden oder rotierenden Wellen. Der Aufnehmer ermöglicht
durch seine kurze Bauweise äußerst kompakte Prüfaufbauten. Dadurch
ergeben sich vielfältige Anwendungen.

Der Drehmomentflansch T40FH verfügt über einen zuverlässigen Schutz vor
elektromagnetischen Störungen. Er wurde gemäß harmonisierten euro
päischen Normen getestet und/oder entspricht US-amerikanischen und
kanadischen Normen. Am Produkt befindet sich das CE-Kennzeichen und/oder
das FCC-Label.

12 A4429-3.0 HBM: public T40FH

Aufbau und Wirkungsweise

4 Aufbau und Wirkungsweise

Der Drehmoment‐Messflansch besteht aus zwei getrennten Teilen, dem Rotor
und dem Stator. Der Rotor setzt sich zusammen aus dem Messkörper und den
Signal‐Übertragungselementen.

Auf dem Messkörper sind Dehnungsmessstreifen (DMS) installiert. Die Rotor
elektronik für die Brückenspeisespannungs‐ und Messsignalübertragung ist
zentrisch im Flansch angeordnet. Der Messkörper trägt am äußeren Umfang
die Übertragerspulen für die berührungslose Übertragung von Speisespannung
und Messsignal. Die Signale werden von einem teilbaren Antennenring gesen
det bzw. empfangen. Der Antennenring ist auf einem Gehäuse befestigt, in
dem die Elektronik für die Spannungsanpassung sowie die Signalaufbereitung
untergebracht sind.

Am Stator befinden sich Anschlussstecker für das Drehmoment‐ und das Dreh
zahlsignal, die Spannungsversorgung und den digitalen Ausgang. Die Anten
nensegmente (der Antennenring) müssen konzentrisch um den Rotor montiert
werden (siehe Kapitel 5).

Rotor

Anschlussstecker

Statorgehäuse

Typenschild

Abb. 4.1 Mechanischer Aufbau

Antennen

segmente

Anschluss
stecker

T40FH A4429-3.0 HBM: public 13

Aufbau und Wirkungsweise

Bei der Option 5 mit Drehzahlmesssystem ist auf dem Stator der Drehzahlsen
sor montiert. Die Drehzahlmessung erfolgt magnetisch mittels Feldplatten
sensor und einem am Rotor angebrachten Zahnkranz.

14 A4429-3.0 HBM: public T40FH

Mechanischer Einbau

5 Mechanischer Einbau

5.1 Wichtige Vorkehrungen beim Einbau

Hinweis

Ein Drehmoment‐Messflansch ist ein Präzisions‐Messelement und verlangt
daher eine umsichtige Handhabung. Stöße oder Stürze können zu
permanenten Schäden am Aufnehmer führen. Sorgen Sie dafür, dass auch bei
der Montage keine Überlastung des Aufnehmers auftreten kann.

S Behandeln Sie den Aufnehmer schonend.

S Prüfen Sie den Einfluss von Biegemomenten, kritischen Drehzahlen und

Torsionseigenschwingungen, um eine Überlastung des Aufnehmers durch
Resonanzüberhöhungen zu vermeiden.

S Stellen Sie sicher, dass der Aufnehmer nicht überlastet werden kann.

WARNUNG

Bei einer Überlastung des Aufnehmers besteht die Gefahr, dass der Auf
nehmer bricht. Dadurch können Gefahren für das Bedienpersonal der Anlage
auftreten, in die der Aufnehmer eingebaut ist.

Treffen Sie geeignete Sicherungsmaßnahmen zur Vermeidung einer Überlas
tung und zur Sicherung gegen sich daraus ergebende Gefahren.

S Kleben Sie die Verbindungsschrauben mit einer Schraubensicherung (mit

telfest, z.B. von LOCTITE) in das Gegengewinde ein, um einen Vorspann
verlust durch Lockern auszuschließen, falls Wechsellasten zu erwarten
sind.

S Halten Sie die Montagemaße unbedingt ein, um einen einwandfreien

Betrieb zu ermöglichen.

T40FH A4429-3.0 HBM: public 15

Mechanischer Einbau

Der Drehmoment‐Messflansch T40FH kann über einen entsprechenden Wel
lenflansch direkt montiert werden. Am Rotor ist auch die direkte Montage einer
Gelenkwelle oder entsprechender Ausgleichselemente (bei Bedarf über Zwi
schenflansch) möglich. Die zulässigen Grenzen für Biegemomente, Quer‐ und
Längskräfte dürfen jedoch in keinem Fall überschritten werden. Durch die hohe
Drehsteifigkeit des Aufnehmers T40FH werden dynamische Veränderungen
des Wellenstrangs gering gehalten.

Wichtig

Auch bei korrektem Einbau kann sich der im Werk abgeglichene Nullpunkt bis
zu ca. 0,5% vom Kennwert verschieben. Wird dieser Wert überschritten, emp
fehlen wir, die Einbausituation zu prüfen. Ist der bleibende Nullpunktversatz im
ausgebauten Zustand größer als 1% vom Kennwert, senden Sie den Aufneh
mer bitte zur Prüfung ins Werk Darmstadt.

5.2 Bedingungen am Einbauort

Der Drehmoment‐Messflansch T40FH muss vor grobem Schmutz, Staub, Öl,
Lösungsmitteln und Feuchtigkeit geschützt werden.

Der Aufnehmer ist in weiten Grenzen gegen Temperatureinflüsse auf das Aus
gangs‐ und Nullsignal kompensiert (siehe Kapitel 15 „Technische Daten“).
Liegen keine stationären Temperaturverhältnisse vor, z.B. durch Temperatur
unterschiede zwischen Messkörper und Flansch, können die in den techni
schen Daten spezifizierten Werte überschritten werden. Sorgen Sie in diesen
Fällen je nach Anwendungsfall durch Kühlung oder Heizung für stationäre
Temperaturverhältnisse. Prüfen Sie alternativ, ob eine Temperaturentkopplung
möglich ist, z.B. durch Wärme abstrahlende Elemente wie Lamellenkupplun
gen.

5.3 Einbaulage

Die Einbaulage des Drehmoment‐Messflanschs ist beliebig.

Bei Rechtsdrehmoment (im Uhrzeigersinn) beträgt die Ausgangsfrequenz bei
Option 5, Code DU2 60 … 90 kHz (Option 5, Code SU2: 10 … 15kHz; Option
HU2: 240 … 360kHz). In Verbindung mit Messverstärkern von HBM oder bei

16 A4429-3.0 HBM: public T40FH

Mechanischer Einbau

Nutzung des Spannungsausgangs steht ein positives Ausgangssignal (0 V …
+10 V) an. Beim Drehzahl‐Messsystem ist zum eindeutigen Bestimmen der
Drehrichtung auf dem Statorgehäuse ein Pfeil angebracht: Dreht der Mess
flansch in Pfeilrichtung, liefern angeschlossene HBM‐Messverstärker ein posi
tives Ausgangssignal.

Bei der nichtdrehenden Ausführung ist bei Rechtsdrehmoment das Ausgangs
signal in mV/V positiv.

5.4 Einbaumöglichkeiten

Da der Durchmesser kleiner ist als der Flanschdurchmesser des Rotors, muss
der Antennenring bei der Montage zerlegt werden. Bei schlechten Zugangs
möglichkeiten zum Rotor im eingebauten Zustand, empfehlen wir, den
Antennenring bereits vorher zu zerlegen. Beachten Sie hierbei unbedingt die
Hinweise zum Zusammmenbau der Antennensegmente (siehe Kapitel 5.7).

T40FH A4429-3.0 HBM: public 17

Mechanischer Einbau

5.4.1 Einbau mit demontiertem Antennenring

1. Rotor installieren

2. Statorbefestigung montieren

Kundenseitige
Befestigung

3. Ein Antennensegment demontieren

5. Stator ausrichten und fertig montieren

4. Antennensegment um den Wellenstrang
montieren

Kundenseitige Abstützung

Klemmstück

6. Klemmstück montieren

18 A4429-3.0 HBM: public T40FH

Mechanischer Einbau

5.5 Rotormontage vorbereiten

VORSICHT

Der Rotor ist schwer (je nach Messbereich bis zu 142 kg)! Verwenden Sie zum
Heben aus der Verpackung und zur Montage einen Kran oder andere geei
gnete Hebevorrichtungen.
Beachten Sie beim Arbeiten mit dem Kran die entsprechenden Sicherheitsvor
schriften und tragen Sie Sicherheitsschuhe.

1. Entfernen Sie die obere Schaumstofflage der Verpackung.

Abb. 5.1 Verpackung des T40FH

2. Befestigen Sie an den Hebeösen zwei gleich lange Seile mit ausreichender

Tragfähigkeit (jedes der zwei Seile muss das volle Rotorgewicht tragen kön
nen) und heben Sie den Rotor mit einem Kran aus der Verpackung (siehe
Abb. 5.2).

T40FH A4429-3.0 HBM: public 19

Mechanischer Einbau

Abb. 5.2 Rotor aus der Verpackung heben

3. Stellen Sie den Rotor auf einer sauberen, stabilen Unterlage ab.

4. Entfernen Sie eine Hebeöse.

5. Heben Sie den Rotor vorsichtig an, bis er frei hängt.

6. Kippen Sie den Rotor vorsichtig beim Ablassen über die Flanschkante, bis
er auf beiden Flanschaußenflächen waagerecht steht (siehe Abb. 5.3).

20 A4429-3.0 HBM: public T40FH

Mechanischer Einbau

VORSICHT

Quetschgefahr. Halten Sie mit Händen und Füßen genügend Abstand zum Ro
tor.

Abb. 5.3 Rotor kippen

7. Sichern Sie den Rotor mit Keilen gegen Wegrollen.

8. Schrauben Sie die zweite Hebeöse wieder in die Gewindebohrungen in der
Flanschaußenfläche ein.

9. Befestigen Sie den Rotor mit zwei gleich langen Seilen am Kranhaken. Der
Rotor ist nun für einen horizontalen Einbau vorbereitet (siehe Abb. 5.4).

T40FH A4429-3.0 HBM: public 21

Mechanischer Einbau

Abb. 5.4 Befestigung zum horizontalen Einbau

VORSICHT

Die Hebeösen müssen Sie nach der Montage entfernen! Bewahren Sie diese
wiederfindbar auf.

5.6 Montage des Rotors

Tipp

Nach der Montage ist in der Regel das Rotor‐Typenschild verdeckt. Deshalb
liegen dem Rotor zusätzliche Klebeschilder mit den wichtigen Kenndaten bei,
die Sie auf den Stator oder andere relevante Prüfstandskomponenten auf
kleben können. Sie können dann jederzeit die für Sie interessanten Daten
ablesen, z.B. das Shuntsignal. Für die eindeutige Zuordnung der Daten ist am
Rotorflansch von außen sichtbar eine Identifikationsnummer und die Baugröße
eingraviert.

22 A4429-3.0 HBM: public T40FH

Mechanischer Einbau

Hinweis

Achten Sie darauf, dass während der Montage die in Abb. 5.5 markierte Mess
zone nicht beschädigt wird, z.B. durch Abstützen oder Anschlagen von Werk
zeugen beim Anziehen der Schrauben. Dies kann den Aufnehmer beschädigen
und damit zu Fehlmessungen führen oder sogar zerstören.

1. Reinigen Sie vor dem Einbau die Flanschplanflächen des Aufnehmers und
der Gegenflansche.

Die Flächen müssen für eine sichere Drehmomentübertragung sauber und
fettfrei sein. Benutzen Sie mit Lösungsmittel angefeuchtete Lappen oder
Papier. Achten Sie beim Reinigen darauf, dass die Übertragerwicklung nicht
beschädigt wird.

Sechskantschraube DIN 933

Messzone

Sechskantschraube
DIN 933

Abb. 5.5 Verschraubung des Rotors

2. Verwenden Sie für die Verschraubung des Flanschs (siehe Abb. 5.5)
Sechskantschraube DIN 933 in geeigneter Länge (abhängig von der
Anschlussgeometrie, siehe Tab. 5.1 auf Seite 24).

T40FH A4429-3.0 HBM: public 23

Mechanischer Einbau

3. Ziehen Sie alle Schrauben mit dem vorgeschriebenen Drehmoment an
(Tab. 5.1 auf Seite 24).

4. Entfernen Sie nun die Transport‐ und Montageöse(n).

Wichtig

Bewahren Sie die Transport‐ und Montageösen für eine spätere Demontage
gut auf.

Wichtig

Kleben Sie die Verbindungsschrauben mit einer Schraubensicherung (mittel
fest, z.B. von LOCTITE) in das Gegengewinde ein, um einen Vorspannverlust
durch Lockern auszuschließen, falls Wechsellasten zu erwarten sind.

Hinweis

Halten Sie die maximale Einschraubtiefe nach Tab. 5.1, Seite 24 unbedingt ein.
Andernfalls kann es zu erheblichen Messfehlern durch Drehmomentneben
schluss oder zur Beschädigung des Aufnehmers kommen.

Mess

bereich

kNVm Z

100
150
150

200
250
300

1)

DIN 933; schwarz/geölt/m

Tab. 5.1 Befestigungsschrauben

Befestigungsschrauben

1)

M30

M36 18 4250

Festigkeitsklasse NVm

12.9

=0,125

ges

Anzahl der
Schrauben

pro Flansch

16 2450

Vorgeschriebenes

Anzugsmoment

24 A4429-3.0 HBM: public T40FH

Mechanischer Einbau

Wichtig

Trockene Schraubenverbindungen können abweichende, höhere Reibfaktoren
zur Folge haben (siehe z.B. VDI 2230). Dadurch ändern sich die erforderlichen
Anzugsmomente.
Die erforderlichen Anzugsmomente können sich auch ändern, falls Sie Schrau
ben mit anderer Oberfläche oder anderer Festigkeitsklasse als in Tab. 5.1
angegeben verwenden, da dies den Reibfaktor beeinflusst.

5.7 Montage des Stators

Im Anlieferungszustand ist der Stator betriebsfertig montiert. Sie können das
obere Antennensegment vom Stator trennen, zum Beispiel bei Wartungsarbei
ten, oder um eine leichtere Montage des Stators zu ermöglichen.

Bohrung Ø 6,5 mm zur
Fixierung des

Antennensegment‐

Schrauben mit

Unterlegscheiben

(M4+M5)

Antennensegments

Antennensegment‐
Schrauben mit
Unterlegscheiben
(M4+M5)

oben

Antennensegmente
unten

Statorgehäuse

Abb. 5.6 Verschraubung der Antennensegmente am Stator

T40FH A4429-3.0 HBM: public 25

Mechanischer Einbau

1. Lösen und entfernen Sie die beiden Verschraubungen (M4+M5) am oberen
Antennensegment.

Zwischen den Antennensegmenten sind Fächerscheiben (M4+M5) ange
ordnet: Achten Sie darauf, dass diese nicht verloren gehen.

2. Montieren Sie das Statorgehäuse auf einer geeigneten Grundplatte im Wel
lenstrang, sodass ausreichende Einstellmöglichkeiten in horizontaler und
vertikaler Richtung vorhanden sind. Ziehen Sie die Schrauben aber noch
nicht fest.

3. Montieren Sie nun das unter Punkt 1. entfernte obere Antennensegment mit
den vier Innensechskantschrauben auf das untere Antennensegment.

Achten Sie darauf, dass zwischen den Antennensegmenten die Fächer
scheiben eingelegt sind (diese sorgen für einen definierten Übergangs
widerstand)!

Wichtig

Um eine einwandfreie Funktion zu gewährleisten, müssen die Fächerscheiben
(A5,3‐FST DIN 6798 ZN/verzinkt) nach dreimaligem Lösen der
Antennen‐Verschraubung erneuert werden.

4. Ziehen Sie nun alle Verschraubungen der Antennensegmente mit einem
Anzugsmoment von 5N⋅m an.

5. Richten sie dann die Antenne zum Rotor so aus, dass die Antenne den Ro
tor etwa koaxial umschließt und der Antennendraht in axialer Richtung die
gleiche Position wie die Mitte der Übertragerwicklung auf dem Rotor auf
weist.

Um die Ausrichtung zu erleichtern, sollten die Außenkante des Sta
tor‐Antennensegments und die Außenkante des Stator‐Wicklungsträgers
auf einer Linie liegen (fluchten). Beachten Sie die in den technischen Daten
angegebenen zulässigen Ausrichtungstoleranzen.

6. Ziehen Sie jetzt die Verschraubung des Statorgehäuses fest an.

26 A4429-3.0 HBM: public T40FH

Mechanischer Einbau

Vermeidung von Axialschwingungen des Stators

Je nach Betriebsbedingungen kann es vorkommen, dass der Stator zum
Schwingen angeregt wird. Dieser Effekt ist abhängig von:

S der Drehzahl,

S dem Antennendurchmesser (abhängig vom Messbereich),

S der Konstruktion des Maschinenbettes.

Wichtig

Um Axialschwingungen zu vermeiden, ist dem Drehmomentaufnehmer ein
Klemmstück beigelegt, mit dem der Antennenring abgestützt werden kann.
Hierzu befindet sich am oberen Antennensegment Bohrung mit einem Durch
messer von 6,5 mm, die zur Aufnahme der Klemmeinrichtung dient (siehe
Abb. 5.7).
Gleichzeitig ist in diesem Fall eine Abstützung der Kabelstecker (nicht im Liefe
rumfang enthalten) erforderlich, ein Konstruktionsbeispiel zeigt Abb. 5.9.

T40FH A4429-3.0 HBM: public 27

Mechanischer Einbau

Abb. 5.7 Konstruktionsbeispiel für die Abstützung des Antennenrings

7. Befestigen Sie das klemmstück mit der beigelegten Verschraubung nach
Abb. 5.8. Klemmen Sie ein geeignetes Abstützelement (z.B. einen
Gewindestab Ø 3 - 6 mm) zwischen Ober- und Unterteil des Klemmstücks
und ziehen Sie die Klemmschrauben an.

28 A4429-3.0 HBM: public T40FH

Abb. 5.8 Abstützen des Antennenrings

Mechanischer Einbau

Kundenseitige Abstützung

Klemmstück

Antennenring

Abb. 5.9 Konstruktionsbeispiel für Steckerklemmen (für zwei Stecker)

T40FH A4429-3.0 HBM: public 29

Mechanischer Einbau

5.8 Drehzahlmesssystem

Der Rotor wird bereits standardmäßig mit einem Zahnkranz für das Drehzahl
messsystem geliefert. Optional ist der Stator mit einem Sensorkopf für die
Abtastung der mechanischen Inkremente (Zahnkranz) ausgestattet.

Zahnkranz

Sensorkopf
für Drehzahl
messung
(optional)

Abb. 5.10 Drehmomentaufnehmer mit Drehzahlmessung (optional)

Wichtig

Das Drehzahlmesssystem verwendet ein magnetisches Messprinzip. Treffen
Sie bei Anwendungen, bei denen hohe magnetische Feldstärken auftreten
können, z.B. bei Wirbelstrombremsen, geeignete Maßnahmen, damit die
maximal zulässige magnetische Feldstärke nicht überschritten wird (siehe
Kapitel 15 „Technische Daten“, Seite 61).

Ausrichtung Stator (Drehzahlmesssystem)

Für den einwandfreien Messbetrieb muss der Drehzahlsensor an einer
definierten Stelle zum Zahnkranz des Rotors positioniert werden. Bei exakter

30 A4429-3.0 HBM: public T40FH