Катушки на машине напоминают старые пленки Super 8, металлический каркас, к которому они прикреплены попарно, показывает следы патины. Вместо чувствительного пленочного материала между катушками проходит тонкая проволока, которая гремит, тихо поворачивается и скручивается, скручивая проволоку.
Они занимаются этой работой почти 50 лет: «Линия производства проволоки Wiegand датируется концом 1960-х годов», - объясняет Кристиан Лизер, генеральный директор Fraba Group, в которую также входит технологический центр Centitech, открытый в 2014 году и базирующийся в Аахене. в чьих комнатах сегодня находится производственная линия Wiegand machine.
Картинная галерея
Картинная галерея с 5 картинками
Сердце датчика
Проволока Wiegand, укомплектованная ею, является сердцем датчиков сбора энергии от Posital, еще одной дочерней компании Fraba Group, специализирующейся на датчиках для промышленного использования. Проволока обязана своим именем своему изобретателю Джону Ричарду Виганду, который запатентовал его в 1972 году. Проволока Wiegand изготовлена из Vicalloy, специального сплава, состоящего из основных компонентов: кобальта, железа и ванадия, а также углерода и других компонентов. В конце сложного производственного процесса с холодным формованием и последующим отпуском, он имеет оболочку из магнитотвердого металла и сердечник из магнитомягкого металла, что приводит к особым свойствам: когда провод перемагничивается внешним магнитным полем, генерируется импульс, который может быть преобразован в напряжение,
Датчики Wiegand от Posital используют этот эффект: короткий кусок провода Wiegand встроен в медную катушку в корпусе датчика. Если постоянно расположенный датчик подвергается воздействию магнитного поля вращающегося постоянного магнита, провод генерирует импульс энергетического напряжения, как только магнит меняет свое положение или направление вращения - немедленно и независимо от скорости соответствующего движения. «Энергия исходит от вращательного движения - даже с очень медленными движениями», - говорит Йорг Паулюс, директор Posital в Германии и Европе. Генерируемые таким образом 7 В или 190 нДж достаточны для постоянной активации современных счетчиков вращения и соответствующей электроники.
Больше батарей не требуется
«При использовании датчиков Wiegand счетчики с батарейным питанием в магнитных многооборотных абсолютных энкодерах могут быть заменены сбором реальной энергии. Эта технология несет в себе преимущества аккумуляторного решения без его недостатков и абсолютно не требует технического обслуживания », - говорит Кристиан Лизер. Аналогично, коробка передач больше не требуется, так как импульсы, генерируемые датчиком Виганда, используются для хранения числа оборотов в энергонезависимой памяти.
Posital использует эту технологию с 2007 года. В то время компания представила новую серию магнитных многооборотных энкодеров с датчиками Wiegand в качестве энергонезависимых генераторов импульсов для электронных счетчиков вращения в качестве альтернативы значительно более сложным и дорогим системам оптического сканирования. «Мы были первым лицензиатом изобретателя, который применил технологию сбора энергии Wiegand для этого приложения, что сделало нас одним из первых поставщиков кодировщиков с этой технологией», - говорит Кристиан Лизер. «Для прорыва эффекта Виганда в сборе энергии было решающим, что сегодня существуют чипы, которые работают с низким энергопотреблением и требуют мало энергии», - добавляет Йорг Паулюс. «Этого не было до тех пор».
Сам датчик строителя
В этот момент Posital также делала первые попытки собрать компоненты, которые он приобрел ранее. «Мы были первыми, кто разработал эти компоненты, но у нас не было навыков для их создания, - говорит Кристиан Лизер, описывая ситуацию. - Затем мы заказали обмотку и пластмассовые детали от других компаний, только от Wiegand. Мы сами собрали провод ».
Позитал получил это от компании HID, которая в свою очередь купила компанию, основанную Джоном Вигандом. Когда HID анонсировал продукт в 2012 году, «мы просто купили всю технологию: все данные, все образцы, каждый отдельный рецепт, лабораторию Wiegand, которая сейчас основана в Centitech. У нас есть старая машина от Джона Виганда, его лабораторная книга, - говорит Лизер, - а потом мы сами начали делать провод ».
Для исследований и производства
В дополнение к машине Wiegand в Аахене, есть еще один в Гамильтоне в американском штате Нью-Джерси. В то время как система в Centitech в основном используется для исследований и разработок, машина в США используется только для производства.
Производство проволоки Wiegand в настоящее время идет полным ходом: «Сегодня мы единственные, кто производит проволоку с таким высоким выходом», - говорит Кристиан Лизер. Fraba извлекает выгоду не только из собственных продуктов: «Лицензиат Wiegand Energy Harvesting Technology продал лицензии почти всем компаниям-производителям кодировщиков. После прекращения производства HID эти компании вновь энергично закупились проволокой Wiegand. Эти требования к себе теперь исчерпаны, - объясняет он, - теперь компании покупают проволоку у нас ». Йорг Паулюс добавляет:« Благодаря параллельному производству мы гарантируем стабильную и надежную цепочку поставок ».
Дополнительная информация по теме Фраба отмечает свое столетие
Все началось 100 лет назад: в 1918 году Франц Баумгартнер основал в Кельне компанию Franz Baumgartner (Fraba) Electrical Apparate GmbH. Основным продуктом компании является выключатель, запатентованный Францем Баумгартнером. Основываясь на этом изобретении, Fraba превратилась в успешную компанию для электронных систем управления. Даже после того, как война закончилась, Фраба осталась верна своему вниманию к электрическим и электронным системам. В 1960 году компания представила первую мобильную систему диализа, а в конце 1970-х годов - один из первых оптических абсолютных энкодеров. В 1993 году братья доктора Ахим, Кристиан Лизер и Аксель Виманн образуют компанию Fraba BV и формируют группу Fraba с четырьмя независимыми компаниями. На сегодняшний день группа, насчитывающая около 200 сотрудников, занимается разработкой, производством и продажей высокоточных датчиков и оптических датчиков безопасности. У него есть филиалы в Аахене, Нидерландах, Сингапуре, Шанхае и Нью-Джерси, а также современные производственные мощности в Польше.
Сборка в Польше и Малайзии
Фактическая установка датчиков Wiegand от Posital происходит на собственных производственных площадках компании в Слубице, Польша - цифровом заводе в глобальной группе компаний - и в Малайзии. Датчики Wiegand производятся полностью собственными силами с 2015 года. Компактные датчики текущего производства легко помещаются на кончике пальца. Они подходят для приложений, в которых вращения должны быть точно записаны и подсчитаны. Самый маленький датчик Wiegand WST имеет длину 15 мм и поэтому может также применяться для очень маленьких плат. Все датчики Posital Wiegand выполнены в виде компонентов, которые могут быть оснащены SMD.
Posital постоянно использует свою технологию Wiegand в своих продуктах: их используют и новые сверхмощные энкодеры серии IXARC с ударопрочным корпусом из нержавеющей стали 316L или алюминия. По словам Позитала, новые энкодеры, которые доступны в многочисленных версиях, особенно подходят для тяжелых условий эксплуатации - например, на судах, на морских заводах, в шахтах, на кранах или в ветряных турбинах.
«Сейчас у нас более 150 000 магнитных многооборотных энкодеров, используемых по всему миру - и это без проблем», - говорит Паулюс. Нечувствительные и энергетически самодостаточные датчики Wiegand вносят в последний небольшой, но важный элемент.