W ofercie Elesa+Ganter pojawił się nowy trzpień ustalający z systemem monitorowania pozycji. Seria GN 817.6 powstała w celu prostej integracji z systemami automatyki. Integracja czujnika magnetycznego z trzpieniem ustalającym, pozwala w zupełnie nowy sposób spojrzeć na ten prosty element konstrukcyjny. Dzięki temu rozwiązaniu można łatwo poprawić bezpieczeństwo i ograniczyć koszty.

Częstym problemem w mechanicznych systemach blokowania było monitorowanie, czy blokada została poprawnie zasprzęglona. Na nic bowiem zda się najbardziej wytrzymały element blokujący, jeżeli nie będzie on poprawnie załączony. Problem ten można rozdzielić na dwa, różne przypadki. W pierwszym, chcemy mieć pewność, że operator poprawnie ustalił i zablokował element. W drugim przypadku, chcemy monitorować, czy zasprzęglona blokada nie uległa samoczynnemu lub przypadkowemu wysprzęgleniu.

Większe bezpieczeństwo

Trzpienie ustalające pełnią funkcję zabezpieczenia przed obróceniem lub przesunięciem np. wózka jezdnego, głowicy obróbczej, ciężkiej platformy lub rozsuwanej konstrukcji nośnej. Wymagana jest od nich wysoka wytrzymałość mechaniczna, precyzja działania, niezawodność i trwałość. Uszkodzenie lub niezałączenie blokady, może skutkować zniszczeniem maszyny oraz uszczerbkiem na zdrowiu operatora.

Znając pozycję szpilki trzpienia i monitorując ją nieustannie, możemy wykorzystać ten parametr na wiele różnych sposobów, m.in. możemy:

• zapobiegać przypadkowemu włączeniu maszyny, gdy elementy blokujące nie są na swojej pozycji,
• wyłączać urządzenie, gdy wychwycimy wysprzęglenie blokady,
• ustalić, która blokada musi zostać zasprzęglona, aby umożliwić operatorowi np. wykonanie przezbrojenia linii,
• wskazywać operatorowi kolejność zasprzęglania trzpieni (jeżeli zainstalowanych jest więcej niż jeden),
• pomagać w przeprowadzeniu regulacji.

Zdjęcie 1. Trzpień GN 817.6 z magnetycznym czujnikiem pozycji oraz przewodem sygnałowym zakończonym wtyczką (dostarczany w komplecie wraz z kluczem mocującym czujnik do obejmy zaciskowej).

Szczegóły techniczne

Trzpień GN 817.6 jest częścią serii GN 8xx, czyli trzpieni stworzonych do maszynowych zastosowań. Używamy ich tam, gdzie potrzebna jest wysoka precyzja działania, pewność blokowania i ponadprzeciętna wytrzymałość mechaniczna. Seria trzpieni GN 817.6, wyposażona jest w układ monitorowania pozycji zasprzęglonej, który składa się z czujnika magnetycznego z wbudowaną diodą LED oraz magnesu trwałego, zabudowanego na szpilce trzpienia.

Gdy trzpień jest zasprzęglony, czujnik nie wysyła sygnału do maszyny. Dioda LED, zamontowana na czujniku nie świeci. W chwili, gdy odciągamy szpilkę, wysprzęglając trzpień, czujnik reaguje. Dioda LED zostaje włączona, a czujnik wysyła do maszyny wysoki sygnał. Reakcja na zmianę pozycji szpilki występuje mniej więcej w ⅔ całkowitej drogi ruchu szpilki potrzebnej do wysprzęglenia.

Układ monitorowania pozycji, który jest zamontowany na trzpieniu, musi być odporny na trudne warunki pracy, niezawodny i trwały. Dlatego, do jego budowy wykorzystano hallotronowy czujnik magnetyczny i magnes stały z twardego ferrytu. Ten rodzaj czujnika, pozwala na błyskawiczną reakcję oraz jest wyjątkowo odporny na trudne warunki pracy. Nie straszne mu są wibracje i wstrząsy.

Obudowa czujnika spełnia wymogi III klasy bezpieczeństwa, a jej odporność na warunki zewnętrzne potwierdza zgodność z IP 67. Mamy zatem element bardzo dobrze zabezpieczony przed wodą i świetnie zabezpieczony przed kurzem. Dopełnieniem całości jest przewód, wykonany z tworzywa PUR. Ten rodzaj tworzywa cechuje się bardzo wysoką odpornością na pękanie i zużycie. Jest też odporny na oleje, smary, kwasy i zasady.

Konstrukcja trzpienia również spełnia wysokie wymagania. Korpus o grubych ściankach, wykonany ze stali nierdzewnej AISI 303 sprawia, że idealnie nadaje się do pracy w trudnych warunkach. Szpilka trzpienia, wykonana ze stali AISI 303 poddawana jest chemicznemu niklowaniu. Dzięki temu, unikamy zatarcia na styku stali nierdzewnych szpilki i korpusu, dbając o trwałość i płynne działanie. Jest to szczególnie ważne, ze względu na pasowanie szpilki w korpusie.

Dla zapewnienia jak najwyższych parametrów wytrzymałościowych, otwór w korpusie wykonujemy w tolerancji H7, a współpracująca z nim szpilka, wykonana jest w tolerancji od 0,02 mm do 0,05 mm (od wymiaru nominalnego). Dzięki temu, uzyskujemy wysoką wytrzymałość i minimalizujemy wybijanie się otworu korpusu w miejscu pracy szpilki, pod wpływem obciążeń dynamicznych. Umożliwiamy tym samym precyzyjne ustalanie i skuteczne blokowanie.

Zdjęcie 2. Trzpień GN 817.6 z charakterystycznymi elementami konstrukcji.

Na zdjęciu powyżej pokazany jest trzpień ustalający serii GN 817.6 w wersji z blokadą w pozycji odwiedzionej. Czerwona strzałka wskazuje na diodę LED, która włącza się po odciągnięciu trzpienia. Zielona strzałka zwraca uwagę na przewód, łączący czujnik z urządzeniem sterującym. Całość zespołu czujnika, może obracać się wokół osi trzpienia, aby ułatwić dopasowanie przewodu i zapobiec jego załamaniu. Żółta strzałka wskazuje na niklowaną szpilkę ze stali AISI 303, która po odciągnięciu, chowa się głęboko w korpusie trzpienia.

Przede wszystkim użyteczność

Wyobraźmy sobie dużą i ciężką platformę zamontowaną na wozie straży pożarnej. Wysuwana za pomocą prowadnic platforma, musi mieć możliwość zablokowania przed samoczynnym wysunięciem, gdy pojazd będzie w ruchu. Dobrze byłoby również móc monitorować to, czy platforma została poprawnie zabezpieczona do podróży. Ciężkie agregaty prądotwórcze lub drogi sprzęt ratownictwa drogowego, nie mogą przypadkowo przemieszczać się podczas jazdy. Tutaj z pomocą przychodzi trzpień GN 817.6, którego budowa, szczególnie sprzyja takim aplikacjom.

Nierdzewny korpus trzpienia i niklowana szpilka, skutecznie opierają się trudnym warunkom atmosferycznym. Precyzyjnie działający trzpień, ustali i skutecznie zablokuje platformę przed samoczynnym wysunięciem. Czujnik, zasygnalizuje diodą LED pozycję zasprzęgloną, pomagając operatorowi łatwo zauważyć skuteczne zabezpieczenie platformy. Sygnał generowany przez czujnik, można dowolnie wykorzystać. Nic nie stoi na przeszkodzie, aby wykorzystać go do załączenia alarmu, uniemożliwienia odjechania z wysprzęgloną blokadą lub ograniczenia prędkości jazdy tak, aby nie stanowiło to zagrożenia (np. do celów manewrowych). Można również umożliwić kierowcy podgląd na stan blokady z kokpitu samochodu.

Kolejnym przykładem wykorzystania trzpieni serii GN 817.6 są mechanizmy regulacji na liniach produkcyjnych. Często, w chwili zmiany produktu, zmieniają się wymiary opakowania, ilości i wagi surowca oraz inne, ważne z punktu widzenia produkcji parametry. Trzpienie, często wykorzystywane są do blokowania różnych konfiguracji maszyny. Spełniają rolę skokowych regulacji oraz pozwalają na blokowanie w wyznaczonych miejscach. Wykorzystywane są również jako blokada pozycji po precyzyjnym wyregulowaniu, za pomocą innych elementów regulacji.

Potencjał związany z monitorowaniem pozycji zasprzęglonej, pojawia się podczas częstych zmian produktu oraz konieczności sprawdzania, czy wszystkie układy regulacji zostały przestawione. Z racji tego, że z sygnałem z czujnika trzpienia możemy zrobić dosłownie wszystko, nic nie stoi na przeszkodzie, do zablokowania możliwości włączenia urządzenia, jeżeli trzpień nie jest poprawnie zasprzęglony.

Zastosowanie trzpieni z czujnikami pomaga również w wymuszeniu wykonania przez operatora wszystkich czynności regulacji. Możemy bowiem monitorować kolejność, w jakiej obsługiwał je operator. Daje to ciekawe możliwości zaprojektowania maszyny. Można bowiem wymusić, aby regulacje wykonane zostały w ściśle określonej kolejności. Uniemożliwiając tym samym możliwości pominięcia któregoś z elementów.

Przypadkowe wysprzęglenie trzpienia również warto jest kontrolować. Wychwycenie wysprzęglenia trzpienia może natychmiast zatrzymywać urządzenie, włączać alarm i sygnalizować to operatorowi na wyświetlaczu. Pozwala to chronić operatora lub osoby postronne, przed urazami. Umożliwi również łatwe zlokalizowanie miejsca usterki oraz przyspieszy rozwiązanie problemu i powrót do pracy.

Podsumowanie

Trzpienie z czujnikiem pozycji GN 817.6 to kolejne produkty w ofercie Elesa+Ganter, które pozwalają na nowo spojrzeć na problem blokowania. Trzpień nie musi być zwykłym elementem służącym do blokowania. Od teraz, może być częścią systemu, który swoją użytecznością wychodzi daleko poza ramy zwykłej blokady.

Otrzymujemy bowiem rozwiązanie, które dzięki zastosowaniu stali nierdzewnej, sprawdzi się zarówno w branży spożywczej, jak i w urządzeniach pracujących pod gołym niebem. Niklowana szpilka zabezpiecza przed zatarciem i zapewnia długotrwałe, bezawaryjne działanie. Czujnik w klasie odporności IP 67 zapewnia bardzo wysoką odporność na kurz i wodę. Przewód łączący czujnik z urządzeniem wykonany z tworzywa PUR, cechuje wysoka trwałość i odporność na zużycie.

Na rynku, jest wiele różnych rodzajów czujników oraz systemów monitorowania położenia. Jest też wiele sposobów na pozycjonowanie, blokowanie i ustalanie mechanizmów i układów prowadzących. Czasami, potrzebujemy sprytnej integracji, małych wymiarów, pewności działania, dostępności produktu i często, o wiele niższej ceny. W tym przypadku, zastosowanie trzpienia GN 817.6 może okazać się najlepszym dostępnym rozwiązaniem.