Neue elektronische Druckschalter, die nächste Generation

Barksdale: Ein führender Hersteller von Druckschaltern hat sein Portfolio unter die Lupe genommen und die realen und zukunftsfähigen Anforderungen am Markt gleichermaßen reflektiert. Das Ergebnis: Die neue Serie BPS3000 - elektronische Druckschalter vom Typ „all in one“.

Ob Werkzeugmaschinen, Stahlwerke oder Windkraft: Druckschalter sind auf allen fünf Kontinenten (und sogar auf den Schiffen dazwischen) mit Überwachungs-, Steuerungs- oder Regelungsaufgaben im Einsatz. Die Breite der Einsatzmöglichkeiten ist für jeden Produktmanager und seine Kollegen in Entwicklung und  Konstruktion eine Herausforderung. Wenn dann die Zahl der neuen Ideen, der neuen Applikationen, der neuen Kundenanforderungen und der neu verfügbaren Komponenten und Technologien ein neues Produkt möglich macht, ist es Zeit für die nächste Generation.

Die Barksdale GmbH, verortet in der Nähe von Frankfurt am Main, gehört seit 50 Jahren in Deutschland zu den führenden Herstellern von Druckschaltern. Auf der Grundlage vieler Kundengespräche und diverser Marktanalysen stellt das Unternehmen jetzt eine neue Serie elektronischer Druckschalter mit der Typenbezeichnung BPS3000 vor.

Display und Bedienelemente
Die äußere Gestaltung ist nicht nur wegen ihres Erscheinungsbildes oder der Material- und Farbwahl Preis-verdächtig, sondern vor allem wegen ihrer Funktionalität. Der leicht angeschrägte und gewölbte Kopf des etwas unter 40 mm Durchmesser messenden elektronischen Druckschalters ist gleichzeitig die Anzeige- und Bedienzentrale. Das vierstellige Display aus 9 mm hohen 14-Segment LEDs wird für alphanumerische Darstellungen genutzt und ist auch von der Seite gut ablesbar. Weitere LEDs zeigen Schalt- oder Alarmstatus an. Selbst bei Überkopfmontage kann die Anzeige über die Software korrekt dargestellt werden. Mit der aus nur drei Tasten bestehenden, integrierten Tastatur mit haptischer Rückmeldung (die nichts mehr mit herkömmlichen Folientastaturen zu tun hat) können sämtliche Einstellungen vorgenommen werden. Die Menüführung folgt strikt dem vom VDMA definierten und auf der Betriebsebene weit verbreiteten Standard (Einheitsblatt VDMA 24574-1). Als Bedieneinheit ist der Kopf um 320° drehbar ohne die Lage der elektrischen oder mechanischen Anschlüsse zu verändern. Dies wird durch eine zweite Drehbarkeit (ebenfalls um 320°) am Prozessanschluss erreicht.  Sie erfüllt - wie der Druckschalter insgesamt - die Schutzklassen IP65/IP67. Die Aufbauhöhe liegt knapp unter 100 mm.

Messbereiche und Anschlüsse
In sechs Stufen wird der Einsatzbereich zwischen 0 … 10 bar und 0 … 600 bar abgedeckt. Bis 400 bar sind keramische Druckmesszellen mit FKM-Dichtung im Einsatz. Bei 12 bit digitaler Auflösung ist die Wiederholgenauigkeit mit ±0,1 %FS spezifiziert, wobei der kompensierte Temperaturbereich zwischen -10 °C … +70 °C liegt. Im Bereich 0 … 600 bar werden piezoresistive Druckmesszellen eingesetzt. Optional sind sie auch für andere Messbereiche lieferbar. Neben dem üblichen G1/4“ Innengewinde stehen die neuen Druckschalter mit NPT- oder frontbündigem Druckanschluss (pastöse Medien/Schmierung) zur Verfügung. Eine Version mit CETOP-Anschluss ist bereits in Vorbereitung.

Schaltfunktionen und Ausgangssignale
Der Ruhezustand des Transistor-Schaltausgangs ist parametrierbar, die Schalthysterese kann auf bis zu 125 % des Messbereichs eingestellt werden, bei einer Schaltverzögerung von bis zu 9,9 Sekunden. Auch ein Schaltfenster kann leicht über die Bedientasten programmiert werden. Die Schaltfrequenzen bis zu 100 Hz sind möglich - ein solides Angebot bei 10 mal höherer Abtastrate (1000 Hz) des A/D-Wandlers zur Messwerterfassung. Neben den Schaltfunktionen bieten die Druckschalter vom Typ BPS3000 gleichzeitig Funktionalitäten als Drucktransmitter mit Analogausgang entweder im Format 4 … 20 mA oder 0 … 10V. Die Ausgangssignale lassen sich zwischen 25 %FS und 100 %FS skalieren. Flexibilität ist damit eine der großen Stärken der neuen Druckschalter-Serie von Barksdale.

EMV – auch für Fernost-Bedingungen
Anbetracht der unterschiedlichsten Einsatzfelder lag bei der Entwicklung ein besonderes Augenmerk auf der EMV-Festigkeit. „Wenn wir hier über EMV reden, dann meinem wir nicht die schönen Standards innerhalb der EU“, sagt dazu Jürgen Bayer, der verantwortliche Produktmanager bei Barksdale. „Dann denken wir an Applikationen, die in puncto EMV bisweilen nicht so eine gut beherrschte Umgebung bieten, wie wir es vom europäischen Maschinenbau gewohnt sind.  Dies trifft z. B. beim Einsatz von Hochleistungsfunkgeräten in Stahl- oder Kraftwerken zu.“ Im Klartext: die optional tatsächlich erreichbare, über das Übliche hinausgehende EMV-Festigkeit lässt sich in der auf dem Datenblatt zu findenden Liste der Prüfungen mit Bezug auf europäische Normen gar nicht darstellen. Die Betriebsspannung ist übrigens mit 15 … 32 VDC spezifiziert, bei einer Stromaufnahme von max. 50 mA (ohne Last). Als über die in Europa ohnehin notwendigen Zulassungen (CE, RoHS usw.) sind die amerikanische UL und kanadische CSA vorgesehen.

Märkte
Die elektronischen Druckschalter der Serie BSP3000 sind für die unterschiedlichsten Anwendungen konzipiert. An vorderster Stelle stehen Anwendungen im Maschinenbau (z.B. Hydraulik, Kühlung, Schmierung, Kompressoren) gefolgt vom Energie-Sektor (z.B. Hydraulikaggregate und Steuerungen in Windkraftanlagen) und Stahlwerke (z.B. Überwachung von Schmiersystemen). Große Herausforderungen bieten Applikationen im Nassraum von Werkzeugmaschinen. Im Umfeld der Werkstückbearbeitung werden die neuen Druckschalter allerdings besonders gut aussehen, denn sowohl die Materialien der Bedienelemente als auch das gesamte Gehäusedesign sind u.a. besonders auf Beständigkeit gegenüber den dort eingesetzten Kühlmedien ausgelegt.

Ausblick
Die neuen elektronischen Druckschalter der Serie BPS3000 sind das Ergebnis umfangreicher Kundengespräche und Marktanalysen. Sie bieten im Sinne von „all in one“ eine Reihe von Funktionen und Merkmalen, die bisher nur in unterschiedlichen Produkten verfügbar waren. Der BPS3000 ist mit seinem speziellen Design das erste Mitglied der Produktfamilie Generation 3000, die in naher Zukunft um die Messgrößen Temperatur, Füllstand und Durchfluss erweitert wird. Und über eins ist man sich bei Barksdale klar: auch bei noch so vielen Standard-Funktionen wird es über kurz oder lang kundenspezifische Bauformen geben. Das bringt die Nähe zu den Kunden mit sich.

Barksdale Control Products
Barksdale GmbH und Barksdale Inc. sind mit ihren rund 280 Beschäftigten in den global agierenden Crane Co. Konzern, Stamford, Connecticut, USA, eingebunden. Die Kernkompetenzen an den Produktionsstandorten in Reichelsheim (Nähe Frankfurt/Main) und Los Angeles liegen auf den Gebieten Druck-, Füllstands-, Durchfluss- und Temperaturmessung. Dabei orientieren sich Repräsentanten in vielen Ländern der Welt an den individuellen, regionalen Anforderungen. Im Mittelpunkt steht die Entwicklung ausgereifter Produkte mit hoher Funktionssicherheit für den täglichen Einsatz vor Ort in den Bereichen Mobil- und Stationärhydraulik, Nutzfahrzeuge und industrielle Ausrüstungen.