Wachendorff Automation GmbH & Co. KG Industriestraße 7 D-65366 Geisenheim www.wachendorff-automation.de Tel.: +49 (0) 67 22 / 99 65 - 120 Fax: +49 (0) 67 22 / 99 65 - 509 Ansprechpartner für Redaktionen: Dirk Rott, Leiter Marketing Geisenheim, 01.02.2011 Fachpressetage 2011 Die Innovation: Multiturn-Technologie EnDra® Ausgangssituation und Aufgabenstellung Ein absoluter Drehgeber sendet für das Positionieren in z. B. einer Produktions- oder Verpackungsmaschine einen Positionswert der Welle, die Singleturnposition. Möchte man über eine Umdrehung hinaus den absoluten Wert erfassen, werden zusätzlich zur Singleturn-Position die Anzahl der Umdrehungen erfasst. Man spricht dann von einem MultiturnDrehgeber. Die Positionsangabe wird in der Regel mittels Protokoll über eine intelligente Schnittstelle (z.B. CANBUS) an eine Steuerung gesendet. Aufgrund der Drehbewegung aus der Anwendung steht dem Drehgeber eine mechanische Energie zur Verfügung. Gelingt es diese in ausreichend elektrische Energie umzuwandeln, um damit die Anzahl der Umdrehungen in einen elektrischen Zähler zu schreiben, dann hat man zwar nicht das Perpetuum Mobile, aber einen energieautarken Zähler für die Umdrehungszählung erfunden. Ein Dynamo funktioniert nicht, da auch kleinste Drehbewegungen mit niedriger Geschwindigkeit vorkommen können. Die Innovation von Wachendorff heißt EnDra® (Energie Draht). Funktionsprinzip EnDra®-Multiturn-Technologie (Grobbeschreibung) Ein Wieganddraht besteht aus einem Hartmagnetmantel und einem Weichmagnetkern. Die absolute Position pro Umdrehung (Singleturn) wird mit einem Magneten an der rotierenden Welle und vier Hallsensoren gemessen. Fährt das Feld des Magneten durch Drehung der Welle am Wieganddraht entlang, will der weichmagnetische Kern dem Feld folgen, der hartmagnetische Mantel verhindert dies. In dem Draht entsteht ein immer größerer Feldunterschied (wie z. B. beim Spannen eines Bogens). Sobald das externe Feld die Koerzitivfeldstärke des Mantels erreicht, wird der Mantel entmagnetisiert und die aufgebaute Spannung des Kerns springt sprunghaft um. Dieser geschwindigkeitsunabhängige Impuls wird zweimal pro Umdrehung generiert und über eine Spule in elektrische Impulse gewandelt. Diese Impulse erzeugen genügend Energie für das Betreiben eines energiearmen FRAM-Speichers und dienen auch als Information der erfolgten Anzahl der Umdrehungen. Für diese Umdrehungszählung wird keine zusätzliche externe Energie benötigt. Liegt wieder externe Spannung an, errechnet ein intelligenter Mikrocontroller den richtigen Wert aus der Position und der Anzahl der Umdrehungen und sendet den Wert an die Steuerung. Die Vorteile und damit die Nutzen, die sich aus dieser Technologie für den Anwender – Maschinenbauer und Anlagenbetreiber – ergeben, sind sehr groß. Folgende Gegenüberstellungen verdeutlicht dies: Eigenschaft ohne Batterie ohne Getriebe kleinere Bauform, geringes Gewicht weniger Bauteile geringer Verbrauch Nutzen umweltschonend, wartungsfrei, keine Entsorgung, geringere Verwaltungskosten verschleißfrei, wartungsfrei geringerer Platzbedarf, neue Einsatzmöglichkeiten geringere Ausfallwahrscheinlichkeit Energieeinsparung Seite 1 von 2 Wachendorff Automation GmbH & Co. KG Industriestraße 7 D-65366 Geisenheim www.wachendorff-automation.de Tel.: +49 (0) 67 22 / 99 65 - 120 Fax: +49 (0) 67 22 / 99 65 - 509 Ansprechpartner für Redaktionen: Dirk Rott, Leiter Marketing Geisenheim, 01.02.2011 Schöpferische Zerstörung Die EnDra®-Multiturn-Technologie hat das Potential eine schöpferische Zerstörung auszulösen. Sie kann – und „wird“ nach Meinung von Wachendorff – den Markt vollständig verändern. Hierfür sprechen u. a. folgende Thesen: 1.) Allein in Deutschland würden voraussichtlich über 250.000 Batterien und Getriebe pro Jahr nicht mehr eingesetzt werden müssen. Allein der Umweltschutzgedanke gebietet es, sich in diese Richtung zu orientieren. 2.) In ca. zwei bis drei Jahren – wenn der Markt über die neue Technologie umfassend informiert ist – werden die veralteten Technologien mit Getriebe und Batterie vollständig abgelöst werden. 3.) Aufgrund der geringeren Kosten an Material und in der Produktion können völlig neue Einsatzgebiete erschlossen werden. 4.) Auch aufgrund der Einschränkungen der veralteten Technologien mit Getriebe oder Batterie (z. B. Temperaturempfindlichkeit, großer Platzbedarf, wartungspflichtig, hohe Umweltbelastung und hoher Entsorgungsbedarf) werden jetzt neue Felder, z. B. im Bereich der Windenergie, Medizintechnik, Aufzugstechnik, mobilen Arbeitsmaschinen und Anlagen-/Maschinenbau kontinuierlich erschlossen. 5.) Die Hersteller von Getrieben werden in dem Segment für Multiturn-Drehgeber sehr deutliche Umsatzrückgänge verbuchen müssen. Fazit Mit der EnDra®-Multiturn-Technologie eröffnen sich völlig neue Anwendungsgebiete für absolute Drehgeber, z. B. im Aufzugsbau, bei mobilen Arbeitsmaschinen, der Medizintechnik, alternativer Energieerzeugung sowie im Maschinen- und Apparatebau. EnDra® ist der innovative Meilenstein für die Miniaturisierung, Wartungsfreiheit und Umweltfreundlichkeit bei absoluten MultiturnDrehgebern und löst eine „Schöpferische Zerstörung“ aus. Exkurs: Schöpferische Zerstörung (Quelle: wikipedia.org) Die Schöpferische Zerstörung ist ein Begriff aus der Makroökonomie, dessen Kernaussage lautet: Jede ökonomische Entwicklung (im Sinne von nicht bloß quantitativer Entwicklung) baut auf dem Prozess der schöpferischen bzw. kreativen Zerstörung auf. Durch eine Neukombination von Produktionsfaktoren, die sich erfolgreich durchsetzt, werden alte Strukturen verdrängt und schließlich zerstört. Die Zerstörung ist also notwendig (und nicht etwa ein Systemfehler), damit Neuordnung stattfinden kann. (veröffentlicht von Joseph Alois Schumpeter) Geisenheim, 01.02.2011 Robert Wachendorff, Dipl. Wirtsch.-Ing. Wachendorff Automation GmbH & Co. KG Seite 2 von 2