投稿者: Shinagawamotkyni

Was ist ein Wegaufnehmer?

Zu den Wegaufnehmern (Wegsensoren), die Instrumente zur Messung der Verschiebung (Veränderung der Position eines Objekts) sind, gehören berührungslose Verfahren und die Art von Wegaufnehmern, die Lichtsilhouetten für die Messung verwenden, wird häufig für Dimensions- und Messgeräte für Außendurchmesser verwendet.

Viele Wegaufnehmer verwenden einen Halbleiterlaser (grüner LED-Lichtstrahl), der sich durch die Kompaktheit des Geräts und seine hohe Genauigkeit auszeichnet, ohne das zu messende Objekt zu beeinflussen, da er berührungslos arbeitet.

Anwendungen für Wegaufnehmer

Wegaufnehmer werden in der Stahl- und Metallindustrie sowie in der Textilindustrie eingesetzt, um das Aussehen von Werkstoffen zu prüfen und verschiedene Materialien im Produktentwicklungs- und Produktionsprozess zu identifizieren.

Konkret wird der Außendurchmesser des zu prüfenden und zu identifizierenden Materials kontinuierlich in Echtzeit und mit hoher berührungsloser Genauigkeit in Massenproduktionsstätten und Prüfräumen gemessen.

Einige Modelle der Messgeräte für den Außendurchmesser sind sowohl für die automatische Inspektion (In-Line-Inspektion; bei der die visuelle Inspektion in das Produktionssystem der Linie integriert ist) als auch für die manuelle Inspektion (Off-Line-Inspektion; die Messung erfolgt in einem von der Linie getrennten Prozess) erhältlich.

Funktionsweise der Wegaufnehmer

Bei Wegaufnehmern wird ein Halbleiterlaser (grünes LED-Licht) parallel von der Projektionseinheit abgestrahlt und wenn das Objekt einen bestimmten Messbereich durchläuft, blockiert das Objekt teilweise das Licht und man erhält eine Silhouette.

Durch Angabe eines Messpunkts auf der Silhouette kann der Messwert an jedem beliebigen Punkt ermittelt werden.

Die Silhouettenmessung wird von einem Bildsensor im Lichtempfangsteil erfasst.

Der Bildsensor kann ein CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) genanntes Gerät verwenden, das in Digitalkameras verwendet wird.

Anhand dieser Silhouette werden helle und dunkle Kanten erkannt und die Abmessungen des Außendurchmessers gemessen.

Bei dem oben genannten Messprinzip handelt es sich um ein Transmissionsmessverfahren, das weder von der Beleuchtung noch von der Oberflächenbeschaffenheit des Objekts beeinflusst wird und Wegaufnehmer nutzen diese Vorteile, um hochgenaue Messungen zu erzielen.

Wegaufnehmer sind auch eine Art Wegsensor (Displacement Meter), der, wie in der Übersicht erläutert, einen Laserstrahl zur berührungslosen, stabilen Messung nutzt und damit gleichzeitig Spaltmaße und Weg (den Betrag, um den sich ein Objekt von einer Position zur anderen bewegt) messen kann.

Was ist ein Druckmessumformer?

Druckmessumformer, auch Drucksensoren genannt, sind Geräte, die einen beliebigen Druck in ein elektrisches Signal umwandeln und dieses übertragen. Sie werden hauptsächlich als Sensoren in der Druckkontrolle eingesetzt.

Grundsätzlich wird das Signal in ein elektrisches Signal von 4-20 mA DC oder ein pneumatisches Signal von 20-100 kPa umgewandelt und übertragen. Die Verwendung von pneumatischen Signalen ist jedoch rückläufig.

Gase, Flüssigkeiten und Dämpfe sind Beispiele für Objekte, bei denen der Druck gemessen werden kann. Typische Produkte sind die von Yokogawa Electric hergestellten. Es gibt zwei Arten von Druckmessumformern, absolute und relative, die je nach Anwendung eingesetzt werden müssen.

Anwendungen von Druckmessumformern

Unter den Druckmessumformern werden Differenzdrucktransmitter für die Differenzdruck-Durchflussmessung, die Druckmessung, die Füllstandsmessung und die Messung der Flüssigkeitsdichte verwendet. Davon sind Anwendungen für die Differenzdruck-Durchflussmessung am weitesten verbreitet und machen mehr als die Hälfte aller Verwendungen aus. Andere wiederum werden zu etwa 30 %, 20 % und in sehr wenigen anderen Fällen verwendet.

Druckmessumformer werden z. B. verwendet, um den Flüssigkeitsstand eines Tanks zu messen und die aktuelle Füllstandshöhe zu ermitteln. Sie werden auch in Steuerungsanwendungen eingesetzt, z. B. um bei Erreichen eines bestimmten Drucks eine andere Aktion auszulösen.

Funktionsweise von Druckmessumformern

Druckmessumformer wandeln hauptsächlich Druck in ein elektrisches Signal um und übertragen es. Um die durch den Druck verursachte Auslenkung zu messen, werden Rohrfedern, Membrane und Bälge verwendet. Die Verschiebung wird als elektrisches Signal übertragen, das verstärkt wird, bevor es als Gleichstromsignal übertragen wird. Membrane werden häufig aus Stabilitätsgründen verwendet.

In diesem Abschnitt werden Anwendungen zur Durchflussmessung beschrieben. In diesem Fall kann eine Blende in die Prozessleitung eingebaut werden. Der Druck (Differenzdruck) vor und nach der Blende ist proportional zum Quadrat der Durchflussmenge, so dass die Durchflussmenge anhand des Drucks gemessen werden kann.

In diesem Abschnitt wird die Messung des Flüssigkeitsstands beschrieben. Es ist bekannt, dass in einem Behälter, der Flüssigkeit enthält, der Druck am Boden des Behälters proportional zum Flüssigkeitsstand x Flüssigkeitsdichte ist. Dies bedeutet, dass der Flüssigkeitsstand relativ durch Messung des Drucks gemessen werden kann. Wenn am Boden des Behälters ein Innendruck vorhanden ist, kann dieser mit einem Druckmessumformer gemessen werden, wenn kein Innendruck vorhanden ist, kann ein Differenzdruckmessumformer verwendet werden. Auch hier kommen zunehmend Druckmittlersysteme zum Einsatz.

Was ist ein Boden-Härteprüfer?

Boden-Härteprüfer sind Geräte, die die physikalische Härte des Bodens oder des Untergrunds messen. Es gibt zwei Arten von Boden-Härteprüfern: den Typ Yamanaka und den Typ Hasegawa. Beide Geräte unterscheiden sich in Form und Funktionsweise, messen aber die Härte in Abhängigkeit davon, wie weit der Gerätekörper in den Boden eingeführt wird.

Sie werden hauptsächlich in der Landwirtschaft und im Bauwesen (z. B. Geotechnik) eingesetzt. Yamanaka-Boden-Härteprüfer sind als Taschen-, Standard- und gängige Typen erhältlich, um den Transport zu erleichtern und die Genauigkeit zu erhöhen, wobei der Standardtyp empfohlen wird.

Anwendungen von Boden-Härteprüfern

Die Bodenhärte wird als Indikator für die Bodendiagnose in der Land- und Forstwirtschaft verwendet. Ist der Boden beispielsweise beim Pflanzen von Bäumen zu hart, kann sich das Wurzelsystem nicht ausreichend entwickeln, was zu einem schlechten Wachstum führt. Der Boden kann z. B. durch schwere Maschinen verdichtet worden sein und in solchen Fällen werden Boden-Härteprüfer eingesetzt. Manchmal werden sie auch verwendet, um den Boden für den Bau von Gebäuden und Straßen zu beurteilen. Im Bereich der Begrünung werden sie relativ selten eingesetzt, aber in seltenen Fällen, wie z. B. bei der Spritzbegrünung von Hängen, werden sie verwendet.

Funktionsweise der Boden-Härteprüfer

Im Folgenden werden der Yamanaka-Boden-Härteprüfer und der Hasegawa-Boden-Härteprüfer beschrieben.

• Yamanaka Boden-Härteprüfer
  Die verwendete Einheit ist kg/cm2. Der Yamanaka-Boden-Härteprüfer misst die Bodenhärte, indem er den federbelasteten Körper in einen Abschnitt des Bodens einführt und misst, wie weit die Feder eingedrückt wird. Um den Bodenquerschnitt für die Messung freizulegen, muss ein Loch mit einer bestimmten Größe in den Boden gegraben werden. Dazu muss das Loch vor der Messung ausgehoben werden, was sehr arbeitsintensiv ist. Es kann eine breite Palette von Objekten gemessen werden, von weichem Boden bis zu weichem Fels.
• Hasegawa Boden-Härteprüfer
  Ein stabförmiger Körper mit einem Eindringkegel am Ende wird von einem 2 kg schweren Gewicht, dem so genannten Fallkegel, getroffen, der die Tiefe anzeigt, in der er in den Boden eingeführt wurde. Dies wird als S-Wert-Kurve bezeichnet. Der Hasegawa-Boden-Härteprüfer gilt in den vom damaligen Bauministerium und der Japan Highway Public Corporation herausgegebenen Handbüchern als das Standardgerät zur Messung der Bodenhärte. Das Hasegawa-Bodenhärteprüfgerät kann zur Messung direkt in den Boden eingeführt werden, was die Vermessungskosten und den Zeitaufwand reduziert.

Was sind Zeichnungsmanagement-Systeme?

Ein Zeichnungsverwaltungssystem ist ein System zur umfassenden Verwaltung mehrerer 2D-Zeichnungen, das Informationen über Zeichnungen, die mit CAD und anderen Mitteln erstellt wurden, gemeinsam verwalten kann und für die Produktentwicklung mit mehreren Personen unerlässlich ist. Derzeit werden 2D-Zeichnungen und 3D-Daten im Allgemeinen gemeinsam verwaltet.

Einsatzgebiete von Zeichnungsmanagement-Systemen

Hauptsächlich verwendet, wenn z. B. ein Produkt mit mehreren Personen entworfen wird. Zusätzlich zu den Zeichnungen kann das System eine Vielzahl von Informationen in Verbindung mit den zugehörigen 3D-Daten und Arbeitsabläufen zentral verwalten. Je mehr Teile das Produkt hat und je mehr Personen an der Konstruktion beteiligt sind, desto effektiver ist es.
In der Produktentwicklung arbeiten nicht nur Konstrukteure, sondern auch Vertriebs-, Produktions- und andere Mitarbeiter aus verschiedenen Bereichen anhand von Zeichnungen, Stücklisten, Arbeitsanweisungen und anderen Dokumenten. Diese Dokumente sind jedoch nicht unabhängig voneinander, sondern mit einem einzigen Teil verknüpft, so dass eine allgemeine Ordnerverwaltung die Suche nach ihnen erschwert, was wiederum die Arbeitseffizienz drastisch verringert. Hinzu kommt, dass Zeichnungen und Stücklisten je nach Konstruktionsphase jederzeit von mehreren Personen aktualisiert werden müssen, so dass ein Zeichnungsverwaltungssystem erforderlich ist, um eine genaue Historie der Versionsänderungen zu führen.

Grundlagen von Zeichnungsmanagement-Systemen

In diesem Abschnitt werden die Merkmale von Zeichnungsverwaltungssystemen beschrieben und mit den herkömmlichen Methoden der Zeichnungsverwaltung verglichen. Konventionelle Zeichnungsverwaltung hat folgende Probleme

1. Bereits vorhandene Zeichnungen müssen neu erstellt werden, was bedeutet, dass die Arbeit zweimal gemacht werden muss.
2. Die Zeichnung wird an den falschen Kunden geschickt, weil nicht klar ist, für welchen Kunden sie bestimmt ist, und die falsche Zeichnung wird verschickt.
3. die letzte Zeichnung geht verloren und die falsche Zeichnung wird versendet.
4. Die allgemeine Ordnerverwaltung erschwert den Überblick über die benötigten Zeichnungsdaten und macht die Suche zeitaufwändig.
5. Die Informationen über Zeichnungen, die in verschiedenen Abteilungen, z. B. in der Konstruktions- und der Produktionsabteilung, vorhanden sind, werden nicht gemeinsam genutzt, und die gemeinsame Nutzung von Informationen erfordert Zeit.

Durch die Einführung eines Zeichnungsmanagementsystems können dagegen folgende Vorteile erzielt werden

1. Zeichnungen können zusammen mit Produktstücklisten usw. verwaltet und durch die Verknüpfung von Zeichnungen und Bestellinformationen für jedes Teil systematisch verwaltet werden. Dies verhindert die Wiederholung derselben Zeichnung und schließt den Fehler aus, dem Auftraggeber die falsche Zeichnung zu übergeben.
2. Es ist möglich, nach Schlüsselwörtern und Kategorien zu suchen, z. B. nach Teilename und Erstellungsdatum. Selbst wenn ein Schlüsselwort nicht bekannt ist, können Sie rückwärts nach Produktkategorien suchen, was die Suche effizienter macht.
3. Informationen können sehr effizient ausgetauscht werden, da Zeichnungen über Abteilungsgrenzen hinweg ausgetauscht werden können, z. B. zwischen der Konstruktions- und der Produktionsabteilung. Es ist auch möglich, das System so einzurichten, dass nur der Auftraggeber berechtigt ist, die Zeichnungen einzusehen, so dass die Kommunikation mit dem verarbeitenden Hersteller reibungslos erfolgen kann.

Was ist ein Tachometer?

Ein Tachometer ist ein Gerät, das die momentane Drehgeschwindigkeit misst. Er umfasst einen Frequenzmesser, der die Drehzahl kumulativ misst. Tachometer werden verwendet, um die Drehzahl von Motoren und Generatoren zu messen. Früher wurden analoge Tachometer verwendet, die die Drehzahl durch Umwandlung mechanischer Phänomene in eine Frequenz messen. In den letzten Jahren haben sich jedoch optische Tachometer durchgesetzt, da sie die Drehzahl sofort und berührungslos messen können. Zu diesem Zweck werden Laser und LEDs verwendet.

Anwendungen von Tachometern

Tachometer werden verwendet, um die Drehzahl verschiedener Maschinen zu messen wie z.B. einen Motor. Die Drehzahl eines Motors hat viel mit seiner Leistung und seinem Drehmoment zu tun. Wenn die Drehzahl zu hoch ist, geht die Stabilität verloren und es besteht die Gefahr von Schäden. Die Drehzahl muss auch ständig gemessen werden, um die Geschwindigkeit in Getrieben, z. B. in Autos, genau umzurechnen. Darüber hinaus werden sie auch zur Überprüfung der Drehzahl von Klima- und Lüftungsanlagen verwendet. Diese Drehzahlen stehen in direktem Zusammenhang mit der Leistung und sind daher für die Leistungsbewertung nützlich.

Funktionsweise des Tachometers

Früher wurden die Drehzahlen mit Tachometern auf mechanischem Wege gemessen, doch in den letzten Jahren haben sich optische Tachometer durchgesetzt. Optische Systeme ermöglichen eine berührungslose Messung und beschädigen oder verschleißen weder das Tachometer noch das zu messende Objekt. Auch Laser und LEDs werden als Lichtquellen in optischen Tachometern eingesetzt. Diese werden für verschiedene Anwendungen eingesetzt. Im Folgenden werden einige der Anwendungen und Merkmale der beiden Systeme vorgestellt.

• LEDs
LED-Lichtquellen verursachen eine leichte Streuung an der Linse, wodurch sich der messbare Bereich je nach Abstand zum Messobjekt vergrößert. Die Lichtintensität ist jedoch geringer als die eines Lasers, so dass es schwieriger ist, Objekte in größerer Entfernung zu messen.
• Laser
Laserlichtquellen haben eine hohe Lichtintensität und Helligkeit und können daher Objekte in großer Entfernung messen. Diese Leistung verringert jedoch den Messbereich. Außerdem muss das Laserlicht gleichmäßig und ungetrübt leuchten, um korrekte Messungen durchführen zu können.

Was ist ein Rotationslaser?

Ein Rotationslaser ist eine Art laserbasiertes Nivelliergerät. Die Bezeichnung variiert je nach Hersteller und wird manchmal auch als Lasernivellier bezeichnet. Nivellieren bedeutet Planieren und ist ein sehr wichtiger Vorgang auf Baustellen. Wenn Böden und Fensterrahmen nicht nivelliert sind, hat das Gebäude keine saubere Struktur. Rotationslaser erleichtern das Nivellieren, indem sie einen Laserstrahl aussenden, während sie sich drehen, und ihn am Empfänger empfangen. Er kann auch im Freien auf großen Flächen und an Hängen eingesetzt werden.

Anwendungen des Rotationslasers

Der Rotationslaser wird zum Nivellieren verwendet. Zunächst wird der Rotationslaser so eingestellt, dass er einen Laserstrahl aussendet, während er sich über eine große Fläche dreht. Der Laserstrahl wird von einem Empfänger an der Stelle empfangen, an der die Nivellierung überprüft werden soll, was eine einfache Nivellierung ermöglicht. Der Rotationslaser ermöglicht es einer Person, allein zu arbeiten und viele Positionen auf einmal zu messen. Nach der Überprüfung der Nivellierung kann der Rotationslaser für Betonarbeiten, die Fertigstellung von Böden, die Überprüfung von Dachrinnen und Entwässerungssystemen verwendet werden.

Funktionsweise des Rotationslasers

Der Rotationslaser ist ein Gerät, das für die Nivellierung eingesetzt werden kann. 

Er besteht hauptsächlich aus einem Rotationskopf mit einer Laserquelle, einem Bedienfeld und einer Stromversorgung. Das Gerät ist auf einem Stativ oder ähnlichem montiert. Der Rotationslaser wird am Referenzpunkt für die Messung positioniert, und der Rotationskopf sendet einen gleichmäßigen horizontalen Lichtstrahl aus. Die Höhe des Laserstrahls an diesem Punkt kann dann durch Anbringen eines Empfängers an einer Wand oder einer Waage bestimmt werden. Die Höhe kann dann durch Vergleich der Differenz mit einem Referenzpunkt überprüft werden.

Rotationslaser können tagsüber oder bei hellem Licht eingesetzt werden, da sie einen starken Laserstrahl aussenden können. Sie lassen jedoch nicht im Regen verwenden, da das Gerät dann kaputt gehen kann. Der Laserstrahl kann aufgrund seiner großen Reichweite auch in großen Lagerhallen und im Freien eingesetzt werden. Außerdem können einige der Laserstrahlen mehr als horizontal geneigt werden, so dass auch auf steil abfallenden Flächen Messungen in größerer Entfernung vorgenommen werden können.

Was ist ein Beugungsgitter?

Beugungsgitter sind optische Elemente, die mit feinen, gleichmäßig verteilten Rillen auf einem Glassubstrat hergestellt werden. Wenn Licht auf ein Beugungsgitter gestrahlt wird, bewirkt die Wirkung der Rillen eine Beugung des Lichts, sodass das einfallende Licht nach Wellenlängen aufgeteilt werden kann. Es gibt durchlässige, reflektierende und gelötete Typen. Jede hat eine etwas andere Struktur und daher eine andere spektrale Leistung.

Anwendungen von Beugungsgittern

Beugungsgitter haben fein gerillte Oberflächen und besitzen die Eigenschaft der Spektroskopie, bei der das einfallende Licht in verschiedene Wellenlängen aufgeteilt wird. Diese Gitter werden in Geräten verwendet, die diese Eigenschaft nutzen, um die Wellenlänge des Lichts zu steuern.

Sie werden zum Beispiel in Monochromatoren verwendet, die eine einzige Wellenlänge emittieren, und in Polychromatoren, die eine Wellenlänge mit fester Breite emittieren. Zudem werden  sie auch in Spektralfotometern für astronomische Beobachtungen, in verschiedenen spektroskopischen Analysegeräten in den Naturwissenschaften und in Geräten zur Herstellung und Qualitätskontrolle von Arzneimitteln und Chemikalien verwendet.

Funktionsweise eines Beugungsgitters

Beugungsgitter werden hergestellt, indem ein Metall wie Aluminium auf ein Glassubstrat aufgebracht und eine große Anzahl paralleler Linien eingeschrieben wird – 15 000 bis 30 000 für UV- bis sichtbares Licht und 15 000 bis 25 000 für infrarotes Licht. Diese Rillen streuen das einfallende Licht und erzeugen Interferenzstreifen. Dadurch kann das einfallende Licht nach Wellenlängen spektral aufgeteilt werden.

Wegen ihrer im Vergleich zu Prismen besseren Lichtauflösung und der gleichen Streuung bei allen Wellenlängen werden Beugungsgitter in vielen spektrometrischen Geräten verwendet. Prismen werden aus optischem Glas hergestellt und verwenden unterschiedliche Brechungsindizes für verschiedene Wellenlängen des Lichts, um eine Dispersion zu erreichen. Beugungsgitter hingegen nutzen die Tatsache, dass sich die Beugungsrichtung des einfallenden Lichts je nach Wellenlänge des Lichts unterschiedlich bricht, um es zu streuen.

Beugungsgitter nutzen das Beugungsphänomen des Lichts aus. Licht, das auf einen feinen Spalt fällt, wird in verschiedene Richtungen gebeugt, wobei der Spalt die Wellenquelle ist. Beugungsgitter haben Rillen oder andere Strukturen, die diesen Schlitzen entsprechen in gleichen Abständen (in Form eines Gitters). Das von den Rillen abgestrahlte oder reflektierte Licht verursacht Interferenzen. Das von den Rillen abgestrahlte oder reflektierte Licht interferiert miteinander. Interferiert das Licht in der Winkelrichtung des Emissions- oder Reflexionswinkels so, dass der optische Wegunterschied zwischen benachbarten Rillen ein gerades Vielfaches einer halben Wellenlänge (ein ganzzahliges Vielfaches der Wellenlänge) ist, verstärkt es sich gegenseitig. Während es in der Winkelrichtung so interferiert, dass der optische Wegunterschied ein ungerades Vielfaches einer halben Wellenlänge (ein halbes ganzzahliges Vielfaches der Wellenlänge) ist, schwächt es sich gegenseitig. Nach diesem Prinzip kann das Licht in Wellenlängen aufgeteilt und separat extrahiert werden.

Es gibt zwei Arten von Beugungsgittern: Original und Replika. Originale Beugungsgitter sind schwierig und teuer in der Herstellung, da sie besonders präzise sein müssen. Replikagitter können in großen Stückzahlen aus Originalgittern hergestellt werden und sind daher billiger und weiter verbreitet.

Arten von Beugungsgittern und was bei seiner Anwendung zu beachten ist

Es gibt zwei Haupttypen von Beugungsgittern. Das eine ist lichtdurchlässig, das andere reflektiert das Licht. Transmissionsgitter, die Licht durchlassen, werden seltener verwendet, da sie Transparenz über einen breiten Wellenlängenbereich erfordern, werden aber häufig in der Ausbildung eingesetzt, z. B. zur einfachen Demonstration der Spektroskopie des natürlichen Lichts. Reflexionsgitter, eine weitere Art von Beugungsgittern, sind in eine Metalloberfläche eingravierte Gitter und werden hauptsächlich in Spektralphotometern verwendet, bei denen es auf Genauigkeit ankommt.

Bei der Handhabung von Beugungsgittern muss darauf geachtet werden, dass kein Schmutz an ihnen haftet. Die Handhabung mit bloßen Händen kann zum Beispiel dazu führen, dass Bestandteile wie Talg am Beugungsgitter haften bleiben und dessen Leistung beeinträchtigen. In Umgebungen, in denen es leicht zu Kondenswasserbildung kommt, kann Wasser am Beugungsgitter haften bleiben und seine optischen Eigenschaften beeinträchtigen. Beim Umgang mit intensivem Licht, z. B. Laserlicht, ist es außerdem notwendig, das Beugungsverhalten im Voraus zu prüfen und die Richtung zu kennen, in die das Licht fliegt, damit es keine Menschen bestrahlt.

Was ist ein flexibles Rohr?

Flexible Rohre sind frei gebogen und können mit Geräten verbunden werden. Es handelt sich um eine Art von Stahlrohr, das in Gasleitungen verwendet wird.

Neben den flexiblen Rohren gibt es weitere typische Stahlrohre, die in Gasleitungen verwendet werden wie z. B. verstärkte Gasrohre und weiche Rohre. Für verschiedene Gasgeräte werden unterschiedliche Kombinationen verwendet: Flexible Rohre werden bei Durchlauferhitzern, Gas-Wassererhitzern und Einbauherden verwendet; verstärkte Gasrohre werden bei Gas-Wassererhitzern, Gas-Wärmepumpen und Durchlauferhitzern verwendet; weiche Rohre bei Gas-Reiskochern und Tischherden verwendet, Gasrohre bei Gas-Reiskochern, Wäschetrocknern und Gas-Heizlüftern.

Anwendungen von flexiblen Rohren

Sie werden zum Anschluss von Gasgeräten wie Durchlauferhitzern, Gas-Wassererhitzern und Einbauherden an Gaszapfstellen verwendet. Flexible Rohre werden nach der Gasart eingeteilt, wobei flexible Rohre aus Metall der Standard für Stadtgas und Metallrohre für Propangas sind.

Seit dem 1. Mai 1997 werden flexible Rohre in der Gaseinlasskonstruktion von Durchlauferhitzern, Badewannen und Öfen verwendet, da die Gummischlauchöffnung weggefallen ist und Verschraubungen für Durchlauferhitzer und Badewannen sowie Verschraubungen oder Schnellkupplungen für Öfen verwendet wurden.

Funktionsweise der flexiblen Rohre

Das Rohr kann frei gebogen werden, was die Verbindung zum Gerät flexibel und elastisch macht. Es besteht aus Kupfer oder SUS 304, mit oder ohne Außenhülle, die die Korrosionsbeständigkeit beeinflusst.

Die gesamte Verbindung besteht aus einem einzigen Stück und ist daher wasserdichter als Metallverbindungen.

Die Gummidichtungen können selbst bei kurzen Baulängen große Verschiebungen aufnehmen und sind auch für Verschiebungen durch wiederholte Erdbeben geeignet. Aufgrund ihrer ausgezeichneten elektrischen Isolationseigenschaften absorbieren sie Geräusche und Vibrationen, die von Geräten erzeugt werden und sind leichter und einfacher zu handhaben als Metallverbindungen. Das Material des Innengummis kann je nach Verwendungszweck ausgewählt werden. Die Struktur kann durch Hinzufügen eines Verstärkungsgewebes oder eines Verstärkungsrings haltbarer gemacht werden. Es schützt die Rohrleitungen vor Ausdehnung und Kontraktion aufgrund von Temperaturschwankungen. Der Körper ist mit einem speziellen synthetischen Kautschuk überzogen, der eine hervorragende Witterungsbeständigkeit aufweist und somit einer langfristigen Nutzung standhalten kann.

Der Hauptkörper ist mit robusten Stahldrähten und synthetischen Fasern verstärkt, um eine ausgezeichnete Druckfestigkeit zu gewährleisten.

Die innere Bogenstruktur trägt dazu bei, ungleiche Setzungen, die durch Rohrverbindungen zwischen Gebäuden entstehen, aufzufangen. Die kurzen Baulängen ermöglichen zudem ein hohes Maß an Gestaltungsfreiheit.

Was ist ein Schwingerreger?

Ein Schwingerreger ist ein Prüfgerät, mit dem ein Produkt in Schwingungen versetzt wird, um seine Festigkeit und Zuverlässigkeit gegenüber Vibrationen zu prüfen.

Sie werden vor allem im Maschinenbau, im Bauwesen und in der Architektur eingesetzt, um Versuche zur Erschütterung von Strukturen durchzuführen.

Im Bauwesen und in der Architektur ist es notwendig, die Sicherheit von Bauwerken bei erdbebenbedingten Erschütterungen umfassend zu bewerten. Daher ist es wichtig, den zu verwendenden Schwingerreger entsprechend der Größe des Bauwerks auszuwählen.

Anwendungen von Schwingerregern

Schwingerreger werden bei der Entwicklung und Qualitätssicherung verschiedener Industrieprodukte sowie im Hoch- und Tiefbau eingesetzt.

So ist beispielsweise die Karosserie eines Fahrzeugs während der Fahrt ständig einer Vielzahl von Schwingungen ausgesetzt und die einzelnen Teile müssen ihre Funktion aufrechterhalten, ohne unter den Vibrationen zu zerbrechen. Insbesondere Innenraumkomponenten können durch Vibrationen Geräusche erzeugen, die zu Beschwerden führen können.

Deshalb werden Tests durchgeführt, bei denen neben den Vibrationen auch Temperaturänderungen angewendet werden. Im Hoch- und Tiefbau wird dies häufig zur Beurteilung der Dauerhaftigkeit ganzer Gebäude genutzt.

Die Dauerhaftigkeit einzelner Produkte wie Rahmen, Dachmaterialien, Türen und Fensterflügel wird ebenfalls bewertet, indem ein Haus auf einem großen Shaker aufgebaut und Schwingungen ausgesetzt wird, die ein Erdbeben simulieren.

Funktionsweise des Schwingerregers

Die Funktionsweise eines Schwingerregers erfordert ein Verständnis der elektrokinetischen Schwingungsprüfgeräte. Dynamische elektronische Maschinenprüfstände erzeugen Schwingungen nach demselben Prinzip wie Lautsprecher, die zu den Audiogeräten gehören.

Schall wird durch Luftschwingungen erzeugt und ein Lautsprecher kann als ein Erreger betrachtet werden, der Schwingungen erzeugt. Die Kraft, die zur Erzeugung von Schwingungen in dynamischen Prüfständen für elektronische Maschinen verwendet wird, wird durch die Flemingsche Regel der linken Hand erzeugt. Das linke Flemingsche Gesetz besagt, dass eine Kraft erzeugt wird, wenn ein elektrischer Strom durch einen Leiter fließt, der ein Magnetfeld kreuzt und beschreibt die Beziehung zwischen dem Magnetfeld, dem Strom und der Richtung der erzeugten Kraft.

Durch Variation des Stroms kann auch die Größe der Kraft gesteuert werden. In einem Schwingerreger wird die tatsächlich erzeugte Schwingung erfasst, während der Strom so gesteuert wird, dass die gewünschte Schwingung erzeugt wird.

Ein Rückkopplungskreis ist vorgesehen, um festzustellen, ob die gewünschte Schwingung erzeugt wird und um sie zu korrigieren, wenn eine andere Schwingung erzeugt wird.

Arten von Schwingerregern

Es gibt mechanische, hydraulische, elektrodynamische und piezoelektrische Schwingerreger. Die Typen reichen von großen Schwingerregern mit hohem Fassungsvermögen bis hin zu kleinen Schwingerregern.

1. Mechanische Schwingerreger

Mechanische Schwingerreger werden für Festigkeits- und Dauertests an großen Objekten wie Rahmen und Fahrwerkskomponenten verwendet. Sie sind in der Lage, hohe Schwingungskräfte bei sehr niedrigen Frequenzen zu erzeugen.

2. Hydraulische Schwingerreger

Hydraulische Schwingerreger werden für Vibrations-, Festigkeits- und Dauertests an Karosserien, Fahrgestellen und vielen anderen Bauteilen sowie als mehrachsige Schwingerreger für Straßensimulatoren eingesetzt. Trotz ihrer kompakten Größe liefern sie große Erregerkräfte und können von sehr niedrigen Frequenzen bis zu etwa 1 kHz eingesetzt werden. Ein weiteres Merkmal ist die Möglichkeit, beliebige Wellenformen zu erzeugen.

3. Elektrodynamische Schwingerreger

Elektrodynamische Schwingerreger haben eine geringere Schwingkraft als hydraulische Schwingerreger, können aber Frequenzen bis zu mehreren Kilohertz erreichen und werden zum Schütteln kleiner und mittelgroßer Objekte eingesetzt.

4. Piezoelektrische Schwingerreger

Piezoelektrische Schwingerreger können Frequenzen bis zu einigen zehn Kilohertz erreichen, die Schwingkraft ist jedoch im Vergleich zu anderen Typen relativ gering. Wenn hohe Schwingungsfrequenzen erforderlich sind, werden im Allgemeinen elektrodynamische und andere elektrische Typen verwendet.

Weitere Informationen über Schwingerreger

Arten der Vibrationsprüfung

Es gibt verschiedene Arten der Vibrationsprüfung mit Schwingerregern. Die Schwingungen variieren je nach Amplitude, Frequenz und Wellenform, und die Art der Schwingung gibt der Prüfung ihren Namen.

1. Sweep-Test

Dies ist ein Test, bei dem die Frequenz kontinuierlich von einer Frequenz zur anderen variiert wird. Wenn z. B. ein Auto beschleunigt, ändert sich die Motordrehzahl kontinuierlich, so dass auch die in der Karosserie erzeugten Schwingungen durch kontinuierliche Änderung der Frequenz bewertet werden müssen.

2. Spot-Test

Bei einem Spot-Test wird eine Sinuswelle mit einer Frequenzkomponente einer bestimmten Frequenz kontinuierlich angelegt. Dies wird verwendet, wenn die erzeugten Schwingungen in der Umgebung, in der das Produkt eingesetzt wird, offensichtlich sind.

3. Zufallswellen-Vibrationstest

Hierbei handelt es sich um eine Prüfung, bei der verschiedene Schwingungen nach dem Zufallsprinzip und nicht mit einer bestimmten Frequenz oder Amplitude angewendet werden. Bei dieser Prüfung können auch Resonanzphänomene festgestellt werden, d. h. wenn eine bestimmte Schwingung das Produkt stark zum Schwingen bringt.

4. Stoßwellen-Schwingungstest

Reproduziert Bedingungen, bei denen in kurzer Zeit Schwingungen mit großer Amplitude erzeugt werden, z. B. wenn ein Produkt auf einen Gegenstand trifft.

Was ist eine Schneidemaschine?

Schneidemaschinen sind ein Oberbegriff für Maschinen, die zum Schneiden, Trennen und Bohren von Werkstücken verwendet werden.

Da es viele verschiedene Schneideverfahren gibt, muss für jede zu bearbeitende Form ein geeignetes Verfahren gewählt werden. Auch die Richtung, Anzahl und Form der Werkzeugschneiden ist unterschiedlich.

Anwendungen von Schneidemaschinen

Schneidemaschinen werden zur Herstellung von Teilen in einer Vielzahl von Bereichen eingesetzt, von alltäglichen Anwendungen wie Schrauben und Sanitärkomponenten bis hin zu Industriemaschinen, medizinischen Geräten und Robotern. Schneidemaschinen eignen sich für die Herstellung von Teilen mit komplexen Formen in kleinen Serien, um den unterschiedlichen Anforderungen gerecht zu werden, während die Verwendung von Werkzeugen eine Massenproduktionsmethode für Teile mit derselben Form darstellt.

Funktionsweise von Schneidemaschinen

Die Funktionsweise der Schneidemaschinen lässt sich grob in zwei Kategorien unterteilen: das Drehen, bei dem das Werkstück gedreht und das Werkzeug auf das Werkstück aufgesetzt wird. Das andere ist das Drehen, bei dem das Werkstück fixiert und das Werkzeug gedreht wird.

1. Drehen

Das Drehen ist, vereinfacht ausgedrückt, ein Verfahren, das der Formgebung von Töpferwaren auf einer Töpferscheibe ähnelt. Die typische Schneidemaschine ist eine Drehmaschine. Durch die Drehung eines scheiben- oder zylinderförmigen Werkstücks und dessen Anlegen an ein Werkzeug auf einer an der Spindel befestigten Schneide kann die Drehmaschine Außenrundungen, Planfräsen, Bohren, Aufbohren, Einstechen und Gewindeschneiden der Oberfläche durchführen.

Bei Universaldrehmaschinen führt der Bediener das Werkstück manuell zu und betätigt die Werkzeuge. NC steht für Numerical Control (numerische Steuerung) und ermöglicht es dem Bediener, die Koordinaten für die Werkzeugbetätigung, die Anzahl der Umdrehungen des Werkstücks usw. in ein Programm einzugeben, das eine stabile Qualität und die Massenproduktion von Werkstücken gleicher Form unabhängig von der Qualifikation des Bedieners gewährleistet. Die Qualität des Werkstücks ist unabhängig von der Qualifikation des Bedieners stabil.

2. Walzfräsen

Das Walzfräsen ist ein Verfahren zur Formgebung eines Werkstücks, bei dem ein Schneidwerkzeug mit einer Klinge eingesetzt wird, während es sich dreht. Typische Bearbeitungszentren sind Fräsmaschinen. Letztere verwenden verschiedene Arten von Schneidwerkzeugen wie Schaftfräser, Planfräser und Nutenfräser. Sie zeichnen sich durch ihre Fähigkeit aus, Nuten und Kurven zu bearbeiten.

Wie bei Drehmaschinen werden auch bei Universalfräsmaschinen die Werkzeuge manuell bedient, wobei der Bediener die Bearbeitungsbedingungen wie z. B. die Werkzeugposition und die Schnitttiefe bestimmt und einstellt. Computergesteuerte NC-Fräsmaschinen hingegen sind in der Lage, komplexere Formen zu bearbeiten als Universalfräsmaschinen, da sie durch Bearbeitungsprogramme mit Hilfe von Konstruktionssoftware wie 3D-CAD gesteuert werden.

Es gibt auch Bearbeitungszentren, in denen separate Werkzeuge auf mehreren Achsen montiert werden können, die lineare und rotierende Bewegungen kombinieren, um kontinuierlich Bearbeitungen wie Bohren und die Bearbeitung von gekrümmten Oberflächen durchzuführen, was die Bearbeitung komplexer Formen ermöglicht.

Arten von Schneidemaschinen

Je nach gewünschter Geometrie muss die passende Schneidemaschine ausgewählt werden. Die drei Haupttypen sind Drehen, Fräsen und Bohren:

1. Drehen

Das Drehen ist ein Verfahren, bei dem ein Werkstoff, z. B. Metall, in Rotation versetzt und mit einem Werkzeug an einer Schneide in eine zylindrische Form gebracht wird. Unter den verschiedenen Bearbeitungsverfahren ermöglicht das Drehen des Werkstücks die Herstellung von Produkten mit runder Form wie z. B. Nadeln und Bolzen.

2. Fräsen

Beim Fräsen handelt es sich um ein Bearbeitungsverfahren, bei dem das Werkstück fixiert ist und ein mehrschneidiges Werkzeug, ein sogenannter Fräser, in Rotation versetzt und auf das Werkstück aufgesetzt wird. Das Fräsen ähnelt in seiner Form dem Bohren, unterscheidet sich aber dadurch, dass die Schneiden an den Seiten angebracht sind. Es gibt eine große Auswahl an Fräswerkzeugen, so dass je nach Bearbeitungsaufgabe das am besten geeignete ausgewählt wird. Sie können für gekrümmte Flächen oder zum Fräsen von Nuten verwendet werden.

3. Bohren

Beim Bohren wird das Werkstück eingespannt und mit einem rotierenden Bohrer durchtrennt. Da das Bohren auf einer glatten Oberfläche zu Fluchtungsfehlern führen kann, wird zunächst ein Zentrierloch gebohrt und dann das Loch gebohrt.

Beim Bohren von Löchern, die ein hohes Maß an Präzision erfordern, wie z. B. bei Automobil- und Flugzeugteilen, wird eine Klinge mit einer seitlichen Schneide verwendet, die als Reibahle bezeichnet wird. Zu den Anwendungen für das Bohren gehören Schrauben und Bolzen.

Weitere Informationen zu Schneidemaschinen

1. Vorteile von Schneidemaschinen

Die Vorteile von Schneidemaschinen liegen darin, dass komplexe Formen und hohe Präzision mit computergesteuerten Bearbeitungsmaschinen wie NC-Drehmaschinen, NC-Fräsmaschinen und Bearbeitungszentren bearbeitet werden können, was eine Massenproduktion mit geringen Produktschwankungen ermöglicht.

Schneidemaschinen, die manuelle Bearbeitungen durchführen, wie z. B. Mehrzweck-Drehbänke und -Fräsmaschinen, ermöglichen komplexe Bearbeitungen, wenn auch in Kleinserienfertigung.

2. Nachteile von Schneidemaschinen

Der Nachteil von Schneidemaschinen besteht darin, dass sie unweigerlich Zerspanungsabfälle erzeugen. Darüber hinaus kann die beim Schneiden entstehende Wärme je nach Werkstoff zu Verformungen und zum Verlust der Bearbeitungsgenauigkeit führen, so dass eine entsprechende Einstellung der Bearbeitungsgeschwindigkeit erforderlich ist.

Außerdem wird aufgrund der Wärmeentwicklung beim Schneiden häufiger Schneidöl verbraucht und die Schneidwerkzeuge müssen aufgrund von Verschleiß ersetzt werden.