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Trasduttore a filo SGH di SIKO – sistema di misura rivoluzionario per cilindri idraulici

I sensori di posizione per cilindri idraulici devono soddisfare una necessità primaria: non debbono ripercuotersi sulla compatezza del cilindro idraulico. Ciò significa che, integrando un sensore di posizione, possibilmente non si deve aumentare la lunghezza del cilindro o si dovrebbe almeno realizzare un prolungamento che sia il più corto possibile.



Sensori di posizione con principio di funzionamento innovativo


Per poter soddisfare questa esigenza, SIKO si serve di un principio di funzionamento innovativo, che raggiunge un livello di compattezza a tutt'oggi mai avuto. La tecnologia SGH di misurazione della corsa del cilindro vanta un approccio tecnologico completamente diverso rispetto ai sistemi di misura tradizionali, i quali impiegano una tecnologia magnetostrittiva, induttiva o basata sull'effetto Hall.


I sistemi SGH investono sulla meccanica dei trasduttori a filo


I sistemi SGH per il rilevamento della corsa impiegano un sistema meccanico a filo, integrato direttamente nel cilindro. Il filo del sistema meccanico a filo viene agganciato alla testa del pistone. Quando il cilindro fuoriesce, viene estratto il filo avvolto su un tamburo avvolgitore. La rotazione del tamburo avvolgitore così generata viene rilevata senza contatto dall'elettronica dei sensori, per essere quindi convertita in un percorso lineare. In questo modo è possibile un rilevamento preciso e assoluto della posizione del cilindro in qualunque momento. I magneti impiegati ai fini del riconoscimento della rotazione vengono tastati dall'elettronica attraverso la piastra di base resistente alla pressione dei sistemi SGH. L'elettronica si trova, colata in unico blocco, sul lato senza pressione del sistema. L'intero sistema di misurazione è quindi integrato nel cilindro e in tal modo protetto perfettamente dalle condizioni ambientali esterne. Un chiaro vantaggio: diversamente dai sistemi di misura montati sul cilindro esternamente, il sistema a sensori non può essere danneggiato né influenzato o addirittura distrutto dai fattori ambientali.



Resistente agli shock e alle vibrazioni


Un ulteriore vantaggio della tecnologia SGH è rappresentato dalla resistenza agli shock e alle vibrazioni. In particolar modo i veicoli commerciali, come le macchine edili o agricole possono essere sottoposti a colpi e scosse molto forti - basti pensare alle benne degli escavatori che si schiantano duramente contro il terreno. La conseguenza sarebbe una forte onda d'urto che colpirebbe, oltre al cilindro idraulico, anche i sensori. I sensori dei nostri trasduttori a filo, funzionanti sulla base di un filo flessibile, assorbono questo effetto (poiché non può verificarsi l'effetto leva come nel caso dei sensori basati su barra).


Durata e progetto di tutti i componenti sensori in-house


La SIKO approfitta dei suoi 30 anni di know-how nelle fasi di sviluppo e costruzione dei trasduttori a filo. Non esiste concorrente che possa affidarsi ad un retaggio d'esperienza così ampio. Del sapere acquisito da SIKO ne approfittano anche i reparti sviluppo e design. Ne beneficiano pertanto anche i sistemi dei trasduttori a filo di ultimissima generazione: SGH25 e SGH50. Anche questi sensori  SGH sono stati realizzati totalmente da SIKO. Trattandosi di una competenza chiave della nostra azienda, anche tutta la fase di progettazione dei componenti sensore avviene da SIKO. Ciò riguarda anche i componenti dei trasduttori a filo come ad es. la molla che è un componente molto importante. La molla è per così dire il "motore" in un rilevatore di misura a filo. Se il filo deve rientrare, la molla provvede a far muovere il tamburo all'indietro così da riavvolgere il filo. I rapporti di forza, le curve caratteristiche o i numeri di giri vengono rilevati e definiti da SIKO in relazione allo specifico prodotto. Per questo motivo i sensori di posizione SGH fissano standard elevati, in particolare per quanto riguarda robustezza e longevità, poiché sono stati progettati e testati elettronicamente (principio di misura senza contatto, magnetico) e meccanicamente in funzione della durata di vita di un cilindro idraulico, soddisfando le esigenze qualitative di importanti costruttori di cilindri e OEM.


La perforazione del pistone diventa superflua


Un'ulteriore rivoluzione è la riduzione dei costi di integrazione del sistema nel cilindro idraulico. Poiché nei sistemi di misura magnetostrittiva l'asta del sensore doveva essere integrata nel pistone su tutto il percorso di misurazione, era a tale scopo necessaria la perforazione lunga e altamente precisa del pistone. Questo non soltanto è costoso, ma indebolisce anche la struttura del pistone. Nel caso del sistema di misura della corsa su base della tecnologia SGH è invece necessaria soltanto una piccola filettatura nel pistone per agganciare il filo. In questo modo il sistema consente elevati risparmi. Ciò comporta una riduzione significativa dei tempi di produzione e dei costi complessivi di produzione dei cilindri idraulici. Quanto maggiori sono le corse, tanto superiori sono quindi i potenziali risparmi in termini di denaro, anche in riferimento ai costi di logistica. Da ciò traggono vantaggio i produttori di cilindri, i costruttori di macchine ed i clienti finali: una vera situazione win-win per tutti.


Sensori ed elettronica SGH con classe di protezione IP69K


Per fronteggiare gli impieghi ostici nel mondo mobile, i sensori sono totalmente integrati nel cilindro così da essere protetti al massimo dagli agenti e influssi esterni. Per tale motivo i sensori SGH possiedono la classe di protezione IP69K, la quale garantisce la massima protezione contro gli agenti ambientali quali sporco, polvere o acqua.


Il sistema di collegamento modulare KV1H garantisce la flessibilità in fatto di design e costruzione


I sensori di posizione della serie SGH dispongono dei collegamenti KV1H. Questo sistema di collegamento modulare possiede la classe di protezione IP69K e si trova anch'esso completamente all'interno del cilindro. Un connettore M12 funge da interfaccia e collegamento all'alimentazione di corrente e/o al controllore.



Dal punto di vista dei costruttori di cilindri, il carattere modulare del sistema di collegamento KV1H aumenta la flessibilità in fatto di design e costruzione. Sviluppando cilindri nuovi e differenti, essi non sono più costretti a dover cambiare tutta l'unità sensori, come invece accade con la concorrenza che richiede spesso anche il cablaggio fisso, bensì debbono solamente preoccuparsi di un collegamento KV1H che si adatti al design del cilindro. Pertanto, riducendo la molteplicità di varianti nella costruzione, si snelliscono enormemente i processi a valle, quali sviluppo, produzione e manutenzione da parte del costruttore.


Inoltre i sensori e l'elettronica SGH, in particolar modo nelle macchine mobili, dispongono della massima compatibilità elettromagnetica (EMC), perché le macchine mobili, a differenza degli impianti installati in modo fisso, non sono collegate a massa, ma nel contempo, sono esposte ai più diversi impulsi di tensione esterni. Per tale motivo il sensore SGH vanta un'EMC estremamente alta, ed è progettato in ottemperanza alle direttive legislative in materia di EMC e protetto da difetti o guasti.


Ridondanza, interfacce e sicurezza (Safety)


I sensori della serie SGH vengono forniti a scelta con le interfacce analogiche comuni CANopen o SAE J1939. Per gli impieghi critici in fatto di sicurezza, sono disponibili versioni ridondanti (CAT3, PLd) atte a soddisfare le richieste ai sensi di EN13849. Così nelle varianti safety si può scegliere fra interfacce analogiche ridondanti, CANopen ridondante, SAE J1939 ridondante o CANopen Safety.


Funzione teach-in


La funzione di serie teach-in del rilevatore di misura a filo SIKO permette a OEM e costruttori di cilindri di attuare una riduzione significativa delle varianti costruttive, a differenza di alcuni sistemi di misura tradizionali. Potendo   stabilire in modo variabile la lunghezza di misura del sensore (teach-in), il sensore può coprire molteplici lunghezze di misura. Oltre alle diverse varianti, diminuiscono anche le scorte di magazzino di ricambi altrimenti necessarie.

Esempio di utilizzo

Selezione prodotto

Altri impieghi dei trasduttori a filo SGH:

Appuntamenti fieristici

Hannover Messe 2018

23.04. - 27.04.2018 | Hannover, Deutschland
Padiglione: 9, Stand: F82


EMEX

01.05. - 03.05.2018 | Auckland, Neuseeland
Stand: 3012


SPS/IPC/DRIVES ITALIA 2018

22.05. - 24.05.2018 | Parma, Italien
Padiglione: 03, Stand: H067


Calendaro fiere