Drehmoment-Messung: Die Welle im Fokus

Bei vielen technischen Anlagen ist eine Messung des Drehmoments und des Drehwinkels einer Welle erforderlich. Hierzu zählen zum Beispiel Flugzeugturbinen, Antriebswellen in Autos oder Generatorwellen in Windenergie-Anlagen. Die gemessene Drehposition und das Drehmoment werden unter anderem für die Motorensteuerung und das Auslösen von Schaltvorgängen im Getriebe genutzt. Die Erfassung dieser beiden Messgrößen erfolgt aktuell in der Regel getrennt mittels Drehgebern und Drehmomentaufnehmern. Hierbei kommen bevorzugt berührungslose Sensoren zum Einsatz, da sie keinem Verschleiß unterworfen und deshalb langlebiger und zuverlässiger als berührende Messsysteme sind. Aus der getrennten Erfassung ergeben sich jedoch auch Nachteile:
Die Mess-Einrichtungen sind oftmals inkompatibel zueinander, benötigen viel Bauraum und erhöhen das Gewicht sowie die Kosten des Gesamtsystems.
Als Lösung bieten sich kombinierte, berührungslose Messverfahren an. Im Rahmen des Forschungsprojekts ‚Integrierter optischer Absolutgeber und Drehmomentmesser‘ (IntegrAD) wird deshalb in Zusammenarbeit des Instituts für Integrierte Produktion Hannover gGmbH (IPH) mit dem Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) ein integriertes, berührungsloses optisches Messverfahren auf Basis des Winkeldifferenzprinzips zur Erfassung von Drehposition und Drehmoment sowie die dazugehörige Produktionstechnologie für die geeignete Markierung einer Welle entwickelt. Das Winkeldifferenzprinzip ermöglicht das gleichzeitige Messen des relativen und absoluten Drehwinkels sowie des Drehmoments.