Modulare­Winkelmessgeräte
mit Teilungstrommel
oder Maßband

08/2023

InhaltÜbersicht
Winkelmessgeräte von HEIDENHAIN

4

Auswahlhilfe

6Technische Eigenschaften und Anbauhinweise
Messprinzipien

12

Abtastprinzipien

14

Messgenauigkeit

16

Zuverlässigkeit

22

Winkelmessgeräte an Direktantrieben

24

Mechanische Geräteausführungen und Anbau

25

Allgemeine Hinweise

34

Funktionale Sicherheit

36Technische Daten

Baureihe oder Typ

Modulare Winkelmessgeräte
mit optischer Abtastung und Teilungstrommel

Baureihe ECA 4400

40

Baureihe ERA 4000

48

Modulare Winkelmessgeräte
mit magnetischer Abtastung und Teilungstrommel

Baureihe ECM 2400

58

Baureihe ERM 2000

64

Modulare Winkelmessgeräte
mit optischer Abtastung und Maßband

Baureihe ERA 7000

76

Baureihe ERA 8000

80

Weitere Informationen
Diagnose und Prüfmittel

Informationen über• Gekapselte Winkelmessgeräte• Drehgeber• Messgeräte für elektrische Antriebe• Offene Längenmessgeräte• Längenmessgeräte für gesteuerte­Werkzeugmaschinen• HEIDENHAIN-Interface-Elektroniken• HEIDENHAIN-Steuerungenerhalten Sie auf Anfrage oder finden Sie
im Internet unter www.heidenhain.de.

2

Mit Erscheinen dieses Prospekts verlieren alle vorherigen Ausgaben ihre Gültigkeit.
Für die Bestellung bei HEIDENHAIN maßgebend ist immer die zum Vertragsabschluss
aktuelle Fassung des Prospekts.
Normen (EN, ISO, etc.) gelten nur, wenn sie ausdrücklich im Prospekt aufgeführt sind.

Weitere Informationen:
Ausführliche Beschreibungen zu allen verfügbaren Schnittstellen sowie allgemeine­elektrische Hinweise finden Sie im Prospekt Schnittstellen von HEIDENHAIN-­
Messgeräten.

84

Winkelmessgeräte von HEIDENHAIN

Winkelmessgeräte werden in Anwendungen eingesetzt, die eine hohe Auflösung
oder eine hochgenaue Erfassung von­Winkeln im Bereich von wenigen Winkel­
sekunden benötigen.
Beispiele:• Rundtische von Werkzeugmaschinen• Schwenkköpfe von Werkzeugmaschinen• C-Achsen bei Drehmaschinen• Zahnradmessmaschinen• Druckwerke bei Druckmaschinen• Spektrometer• Teleskope
usw.

Absolutes Winkelmessgerät
ECA 4000

Modulare Winkelmessgeräte
mit optischer Abtastung
Die modularen Winkelmessgeräte ERP,
ERO, ERA und ECA sind besonders für­hochgenaue Anwendungen mit geringem
Einbauraum geeignet. Besondere Vorteile:• Große Hohlwellendurchmesser (bis zu
10 m mit einer Bandlösung)• Hohe Drehzahlen bis zu 20 000 min–1• Kein zusätzliches Anlaufdrehmoment
durch Wellendichtringe• Segmentlösungen• Auch mit Functional Safety verfügbar
Die modularen Winkelmessgeräte mit­op­tischer Abtastung gibt es mit
unterschied­lichen Teilungsträgern:• ERP/ERO: Glas-Teilkreis auf Nabe
• ERA/ECA 4000: Stahltrommel• ERA 7000/8000: Stahlband

Im Gegensatz dazu finden Drehgeber Verwendung in weniger genauigkeitsrelevanten
Anwendungen, z. B. in der Automatisierungstechnik, elektrischen Antrieben u.v.m.

Da die Winkelmessgeräte ungekapselt geliefert werden, muss die benötigte Schutzart
prinzipiell durch den Einbau sichergestellt
werden.

Man unterscheidet bei Winkelmessgeräten
folgende mechanische Konstruktionsprinzipien:
Gekapselte Winkelmessgeräte mit­Hohlwelle und Statorkupplung
Die konstruktive Anordnung der Statorkupp­
lung bewirkt, dass die Kupplung besonders
bei einer Winkelbeschleunigung der Welle
nur das aus der Lagerreibung resultierendeDrehmoment aufnehmen muss. Diese
Winkelmessgeräte weisen daher ein gutes
dynamisches Verhalten auf. Durch die Statorkupplung sind Abweichungen der Wellenankopplung in der angegebenen Systemgenauigkeit enthalten.
Die Winkelmessgeräte RCN, RON und
RPN verfügen über eine integrierte Statorkupplung, während sie bei den ECN außen
angebaut ist.

Absolutes Winkelmessgerät
ECM 2000
Absolutes Winkelmessgerät RCN 8000

Modulare Winkelmessgeräte mit­magnetischer Abtastung
Die modularen Winkelmessgeräte ERM
und ECM sind durch ihre robuste Art unempfindlich gegenüber Kühlschmiermittelund Verschmutzungsbelastungen in Produktionsmaschinen. Sie sind für mittlere
bis hohe Genauigkeitsanforderungen undgeringen Einbauraum geeignet:• Große Hohlwellendurchmeser• Hohe Drehzahlen bis zu 60 000 min–1• Kein zusätzliches Anlaufdrehmoment
durch Wellendichtringe• Hohe Robustheit gegenüber Verschmutzungen• Auch mit Functional Safety verfügbar

Weitere Vorteile:• Kurze Bauform und geringer Einbauraum• Hohlwellen bis  100 mm• Einfache Montage• Auch mit Functional Safety verfügbar

4

5

Auswahlhilfe
Modulare Winkelmessgeräte mit optischer Abtastung
und Teilungstrommel
Baureihe
ECA 44002)

ECA 4402

Hauptabmessungenin mm

Durchmesser

Genauigkeit
der Teilung

Mechanischzul. Drehzahl1)

Ausführung

Signal­perioden/U

Schnittstelle

Referenzmarken Seite

D1:	70 mm
bis
512 mmD2:	104,63 mm
bis
560,46 mm

±3,7”
bis
±2”

 15 000 min–1 3)bis 2750 min–1

Stahltrommel mit­Zentrierbund

–

–

±3”
bis
±1,5”

 15 000 minbis 2750 min–1

EnDat 2.2
Fanuc
Mitsubishi
Panasonic
Yaskawa–1

Stahltrommel mit­Dreipunkt-Zentrierung40

ECA 4000

ERA 4x00

D1:	40 mm
bis
512 mmD2:	76,5 mm
bis560,46 mm

±5”
bis
±2”

 20 000 min–1 3) Stahltrommel mit
bis­Zentrierbund
 2750 min–1

3000 bis 52 000» 1 VSS« TTL

abstandscodiertoder eine48

ERA 4202

D1:	40 mm
bis
270 mmD2:	76,5 mm
bis331,31 mm

±4”
bis
±1,7”

 20 000 min–1bis 4750 min–1

12 000 bis 52 000 » 1 VSS« TTL

abstandscodiertoder eine52

1)Stahltrommel mit­Dreipunkt-Zentrierung

ERA 4000

Eventuell im Betrieb eingeschränkt durch elektrisch zulässige Drehzahl
2)Auch mit Functional Safety verfügbar
3)
Eingeschränkt mit mechanischem Fehlerausschluss

67Modulare Winkelmessgeräte mit magnetischer Abtastung
und Teilungstrommel
Baureihe

Durchmesser

Genauigkeit
der Teilung

Mechanischzul. Drehzahl

Ausführung

Signalperioden/U

Schnittstelle

Seite

ECM 2400

D1: 70 mm
bis
260 mmD2: 113,16 mm
bis
326,9 mm

±8”
bis
±3,5”

14 500 min–1
bis4500 min–1

Befestigung durch­Schrauben

900 bis 2600

EnDat 2.2
Fanuc
Mitsubishi

58

ERM 2200

D1: 40 mm
bis
410 mmD2: 64,37 mm
bis452,64 mm

±12”
bis
±2,5”

22 000 min–1
bis
3000 min–1

Befestigung durch­Schrauben

1024 bis 7200

 1 VSSERM 2203

D1: 40 mm
bis
295 mmD2: 64,37 mm
bis
326,90 mm

±8”
bis
±1,5”

22 000 min–1
bis4500 min–1

1024 bis 5200

ERM 2400

D1: 40 mm
bis
512 mmD2: 64,37 mm
bis603,52 mm

±13”
bis
±3”

22 000 min–1
bis
1600 min–1

512 bis 4800

« TTL
 1 VSS
EnDat 2.2

68

ERM 2404

D1: 30 mm
bis
100 mmD2: 45,26 mm
bis
128,75 mm

±24”
bis
±9”

60 000 min–1
bis
20 000 min–1

360 bis 1024

 1 VSS70

ERM 2904

D1: 35 mm
bis
100 mmD2: 54,43 mm
bis
120,96 mm

±72”
bis
±33”

50 000 min–1
bis
16 000 min–1

D1: 40 mm;
55 mm
D2: 64,37 mm;
75,44 mm

±17”
bis
±14”

–1
33 000 min ;27 000 min–1

ERM 2405

8

Hauptabmessungenin mm

ECM 2400

Kraftschlüssige Befestigung durch Klemmen
der Trommel

180 bis 400

64

66

ERM 2203

70
ERM 2404

Kraftschlüssige Befestigung durch Klemmen derTrommel;zusätzlich Nut für Pass­
feder als Verdrehsicherung

512; 600

71

9Modulare Winkelmessgeräte mit optischer Abtastungund Maßband
Baureihe

Durchmesser

Genauigkeit
der Teilung

Mechanischzul. Drehzahl1)

ERA 7000

458,62 mmbismax. 3000 mm
auf Anfrage

±3,9”
bis
±0,7”

 250 minbis
ca. 85 min–1

ERA 8000

458,11 mmbismax. 3000 mm
auf Anfrage

±4,7”
bis
±0,9”

ERA 8900

 3000 mm
auf Anfrage

auf Anfrage

1)
2)

Hauptabmessungenin mm

Eventuell im Betrieb eingeschränkt durch elektrisch zulässige Drehzahl
Segmentlösungen auf Anfrage

10

Ausführung

Signal­perioden/U

Schnittstelle

Referenzmarken Seite–1

für Innenmontage,­Vollkreis- und­Segmentausführung2)

36 000 bis 230 000

» 1 VSS

abstandscodiert76

 50 minbis
 15 min–1–1

für Außenmontage,­Vollkreis- und­Segmentausführung2)

36 000 bis 230 000

» 1 VSS

abstandscodiert80

auf Anfrage

Außenmontage,
sehr große Betriebs­
toleranzen,
Vollkreis- und­Segmentausführung2)

auf Anfrage» 1 VSS

abstandscodiert

auf­Anfrage

ERA 7000

ERA 8000

11

Messprinzipien
Maßverkörperung

HEIDENHAIN-Messgeräte benutzen Maßverkörperungen aus regelmäßigen Strukturen – sogenannte Teilungen.
Als Trägermaterial für die optischen Teilungen dienen Glas- oder Stahlsubstrate. Bei
Messgeräten für große Messlängen dientein Stahlband als Teilungsträger.
Die feinen Teilungen stellt HEIDENHAIN
durch speziell entwickelte, fotolithografische Verfahren her:
• METALLUR: verschmutzungsunempfindliche Teilung aus metallischen Strichen
auf Gold; typische Teilungsperiode 20 μm• SUPRADUR-Phasengitter: optisch drei­
dimensional wirkende, planare Struktur;
besonders verschmutzungsunempfindlich; typische Teilungsperiode 8 μm undkleiner• OPTODUR-Phasengitter: optisch drei­
dimensional wirkende, planare Struktur
mit besonders hoher Reflexion; typische
Teilungsperiode 2 µm und kleiner• TITANID-Phasengitter: Äußerst widerstandsfähige, optisch dreidimensional
wirkende Struktur mit hohem Reflexionsgrad; typische Teilungsperiode 8 µm

Absolutes Messverfahren

Inkrementales Messverfahren

Beim absoluten Messverfahren steht der
Positionswert unmittelbar nach dem Einschalten des Messgeräts zur Verfügung
und kann jederzeit von der nachfolgenden
Elektronik abgerufen werden. Ein Verfahrender Achsen zum Ermitteln der Bezugsposition ist nicht notwendig. Diese absolute­Positionsinformation wird aus der Teilung
der Maßverkörperung ermittelt, die als
serielle Codestruktur aufgebaut ist. Eine
separate Inkrementalspur wird für den­Positionswert interpoliert.

Beim inkrementalen Messverfahren besteht die Teilung aus einer regelmäßigen
Gitterstruktur. Die Positionsinformation
wird durch Zählen der einzelnen Inkremente (Messschritte) von einem beliebig
gesetzten Nullpunkt aus gewonnen. Da
zum Bestimmen von Positionen ein absoluter Bezug erforderlich ist, verfügt die Maßverkörperung über eine weitere Spur, dieeine Referenzmarke trägt. Die mit der Referenzmarke festgelegte absolute Position
des Maßstabs ist genau einem Messschritt
zugeordnet.
Bevor also ein absoluter Bezug hergestelltoder der zuletzt gewählte Bezugspunkt
wiedergefunden wird, muss die Referenzmarke überfahren werden.

Teilung absoluter Winkelmessgeräte

Neben den feinen Teilungsperioden ermöglichen diese Verfahren eine hohe Kantenschärfe und eine gute Homogenität der­Teilung. Zusammen mit dem fotoelektrischen Abtastverfahren ist dies maßgebend
für die hohe Güte der Ausgangssignale.
Bei magnetischen Messgeräten dient als
Teilungsträger eine magnetisierbare Stahllegierung. Mit einem Schreibkopf werden
lokal starke Magnetfelder unterschiedlicher
Richtung angelegt, so dass eine aus magnetischen Nord- und Südpolen bestehende
Teilung entsteht (MAGNODUR-Verfahren).
In Kombination mit dem magnetoresistiven
Abtastverfahren ergibt sich ein gegen Umwelteinflüsse äußerst robustes Messverfahren.
Nullposition
Schematische Darstellung einer Kreisteilung mit abstandscodierten­Referenzmarken (Beispiel für ERA 4480 mit 20 000 Strichen)

12

Teilungstrommel – TTR ERA 4000 C
Anzahl der Signalperioden bei­Teilungsperiode
20 µm
40 µm
80 µm
     –
8 192     –
12 000     –
16 38420 00024 000     –
28 00032 76840 00048 00052 000     –
     –Im ungünstigen Fall erfordert dies eine
Drehung bis zu 360°. Um dieses „Referenzpunkt-Fahren“ zu erleichtern, verfügen
viele HEIDENHAIN-Messgeräte über ab­
standscodierte Referenzmarken: die Referenzmarkenspur enthält mehrere Referenzmarken mit definiert unterschiedlichen
Abständen. Die nachfolgende Elektronik­ermittelt bereits beim Überfahren von zwei
benachbarten Referenzmarken – also nachwenigen Grad Drehbewegung (siehe
Grundabstand G in Tabelle) – den absoluten
Bezug.
Messgeräte mit abstandscodierten Referenzmarken sind mit dem Buchstaben „C“hinter der Typenbezeichnung gekennzeichnet (z. B. TTR ERA 4200 C).

3 000
4 096
5 000
     –
7 000
8 192
10 000
12 000
13 000     –
     –
     –
     –
     –
     –
     –

     –
4 096     –
6 000     –
8 192
10 000
12 000     –
14 00016 38420 00024 00026 00038 00044 000Anzahl der Grund­
Referenz­ abstand G
marken
120°
90°
72°
60°
51,429°45°
36°
30°
27,692°
25,714°
22,5°
18°
15°
13,846°  9,474°  8,182°

6
8
10
12
14
16
20
24
26
28
32
40
48
52
76
88

Teilungstrommel – TTR ERM 2200 C
Anzahl der­Signalperioden

Anzahl der­Referenzmarken

Grundabstand G

1024
1200
1440
1800
2048
2400
2800
3392
4096
5200
7200

16
24
30
36
32
40
50
32
64
52
90

45°
30°
24°
20°
22,5°
18°
14,4°
22,50°
11,25°
13,85°
8°

Maßband – MSB ERA 7480 C, MSB ERA 8480 C

Teilungstrommel – TTR ERM 2400 C

Anzahl der­Signalperioden

Anzahl der­Referenzmarken

Grundabstand G

Anzahl der­Signalperioden

Anzahl der­Referenzmarken

Grundabstand G

36 00045 00090 000

72
90
180

10°
8°
4°

512
600
720
900
1024
1200
1400
1696
2048
2600
3600
3850
4800

16
20
24
30
32
30
40
32
32
52
60
70
80

45°
36°
30°
24°
22,5°
24°
18°
22,5°
22,5°
13,85°
12°
10,3°
9°

13

Abtastprinzipien

HEIDENHAIN-Messgeräte arbeiten nach
unterschiedlichen Messprinzipien. Gemeinsam ist ihnen, dass feinste Teilungsstriche
auf dem Trägermaterial detektiert und darauf basierend Ausgangssignale erzeugt
werden. Die Eigenschaften der Abtastprinzipien beeinflussen die Datenerfassung inder Zielapplikation und sollten daher aufeinander abgestimmt werden.
Für modulare Winkelmessgeräte mit Teilungstrommel und Maßband verwendet
HEIDENHAIN zwei Abtastprinzipien:• Optisch für ECA und ERA• Magnetisch für ECM und ERM

Optische Abtastung
Das abbildende Messprinzip arbeitet – vereinfacht beschrieben – mit schattenoptischer
Signalerzeugung: Zwei Strichgitter mit beispielsweise gleicher oder ähnlicher Teilungsperiode – Maßstab und Abtastplatte – werden zueinander bewegt. Das Trägermaterial
der Abtastplatte ist lichtdurchlässig, die Teilung der Maßverkörperung kann ebenfalls
auf lichtdurchlässigem oder auf reflektierendem Material aufgebracht sein.

Magnetische Abtastung
Die permanentmagnetische MAGNODURTeilung wird durch magnetoresistive Sensoren abgetastet. Diese bestehen aus Widerstandsbahnen, deren Widerstandswerte
durch ein magnetisches Feld beeinflusst
werden. Bei Anlegen einer Spannung an
den Sensor und einer Relativbewegungzwischen Abtastkopf und Teilungstrommel
wird der fließende Strom entsprechend
dem Magnetfeld moduliert.

Fällt paralleles Licht durch eine Gitterstruktur, werden in einem bestimmten AbstandHell-/Dunkel-Felder abgebildet. Hier befindet sich ein Gegengitter mit gleicher oderähnlicher Teilungsperiode. Bei einer Relativbewegung der beiden Gitter zueinander
wird das durchfallende Licht moduliert:­Stehen die Lücken übereinander, fällt Licht
durch, befinden sich die Striche über den
Lücken, herrscht Schatten. Fotoelemente
wandeln diese Lichtänderungen in elektrische Signale um. Die speziell strukturierte
Teilung der Abtastplatte filtert dabei den
Lichtstrom so, dass annähernd sinusförmige Ausgangssignale entstehen. Je kleiner
die Teilungsperiode der Gitterstruktur, umso
geringer und enger toleriert ist der Abstandzwischen Abtastplatte und Maßstab. Praktikable Anbautoleranzen eines Messgeräts
mit abbildendem Messprinzip werden bei
Teilungsperioden von 10 µm und größer­erzielt.

Die spezielle geometrische Anordnung derWiderstandsbahnen sowie das Herstellungsverfahren der Sensorplatten auf Glasträgern gewährleisten eine hohe Signalgüte.
Zusätzlich ermöglicht die große Abtastfläche
eine Oberwellenfilterung der Signale. Diessind Voraussetzungen für geringe Positionsabweichungen innerhalb einer Signal­
periode.

Maßstab

Die Teilungsperioden liegen bei ca. 200 µm
bis 1000 µm. Daher werden Geräte mit
magnetoresistiver Abtastung für Applikationen mit mittleren Genauigkeitsanforderungen eingesetzt.
Geräte mit MAGNODUR-Abtastung sindbesonders verschmutzungsunempfindlich
und für den Einsatz bei höheren Betriebstemperaturen geeignet.

Fenster

Strukturierter
Detektor

Maßverkörperung

Abtastplatte
Kondensor
Abtastgitter

Lichtquelle LED
Abtastplatte

Fotoelektrische Abtastung nach dem abbildenden Messprinzip mit Einfeld-Abtastung

14

Magnetoresistives Abtastprinzip

15

Messgenauigkeit
Messgerätspezifische AbweichungenDiese Einflussgrößen teilen sich auf inmessgerätspezifische Abweichungen undanwendungsabhängige Faktoren. Zur Beurteilung der erzielbaren Gesamtgenauigkeit
müssen alle einzelnen Einflussgrößen berücksichtigt werden.

Messgerätspezifische­AbweichungenZu den messgerätespezifischen Positionsabweichungen zählen:• Genauigkeit der Teilung• Genauigkeit der Interpolation• Positionsrauschen

Genauigkeit der Teilung
Die Genauigkeit der Teilung resultiert ausder Güte der Teilung. Sie beinhaltet:• Homogenität und Periodenschärfe derTeilung• Ausrichtung der Teilung auf dem­Teilungsträger• Bei Messgeräten mit massiven Teilungs­
trägern: die Stabilität des Teilungsträgers,
um die Genauigkeit auch im angebauten
Zustand zu gewährleisten• Bei Messgeräten mit Stahlmaßband: die
Abweichungen durch ungleichmäßige
Banddehnung bei der Montage sowie
die Abweichungen an der Stoßstelle desMaßbandes bei Vollkreis-Lösungenbeeinflusst die Interpolationsabweichungdie Bearbeitungsqualität, z. B. die Ober­
flächengüte.

Die Genauigkeit der Teilung wird durch die
Basisabweichung angegeben. Sie wird
unter idealen Bedingungen ermittelt, indem
mit einem Serien-Abtastkopf die Positionsabweichungen gemessen werden. Der­Abstand der Messpunkte entspricht dem
ganzzahligen Vielfachen der Signalperiode,dadurch haben Interpolationsabweichungen keinen Einfluss.

Die Genauigkeit der Interpolation wird
durch einen maximalen Wert u der Interpolationsabweichung angegeben. Die spezifischen Werte finden Sie in den Technischen
Daten.

Bei modularen Winkelmessgeräten wird
zur besseren Unterscheidung die Genauigkeit der Teilung in Klassen angegeben. Die
Genauigkeitsklasse a definiert die Obergrenze der Basisabweichung innerhalb des
Messbereichs.

Interpolations­abweichung innerhalb
einer Signalperiode

Position 

Signalpegel Positionsabweichung Positionsabweichung innerhalb einer Umdrehung

Interpolationsabweichung Genauigkeit der Interpolation
Die Interpolationsabweichung wirkt sichschon bei sehr kleinen Verfahrgeschwindigkeiten aus. Insbesondere im Geschwindigkeitsregelkreis führt sie zu Drehzahlschwankungen. In der Applikation

Die Genauigkeit der Interpolation wird im
Wesentlichen bestimmt durch:• Feinheit der Signalperiode• Homogenität und Periodenschärfe derTeilung• Güte der Filterstrukturen der Abtastung• Charakteristik der Sensoren• Güte der Signalverarbeitung
In der Angabe der Interpolationsabweichungen innerhalb einer Signalperiode sind dieseEinflussfaktoren berücksichtigt.

Anwendungsabhängige­Abweichungen

Bei Messgeräten ohne Eigenlagerung
haben der Anbau sowie die Justage desAbtastkopfes zusätzlich zu den angegebenen messgerätspezifischen Abweichungenmaßgeblichen Einfluss auf die erzielbare
Gesamtgenauigkeit. Insbesondere wirken
sich ein exzentrischer Anbau der Teilung
und Rundlaufabweichungen der zu messenden Welle aus. Zur Beurteilung der Gesamtgenauigkeit müssen die anwendungsabhängigen Abweichungen einzeln
ermittelt und berücksichtigt werden.
Im Gegensatz hierzu beinhaltet die bei
den Messgeräten mit Eigenlagerung angegebene Systemgenauigkeit bereits die­Ab­weichungen der Lagerung und der­Wellen-Ankopplung (siehe Prospekt­Winkelmessgeräte mit Eigenlagerung).

Positionsrauschen
Das Positionsrauschen führt zu kleinen,­zufälligen Positionsabweichungen vom­Erwartungswert. Zudem ist das Positionsrauschen von der Signalverarbeitung abhängig. Typischerweise ist das Positionsrauschen kleiner als 1 ‰ der Signalperiode.

Mittlerer Teilungsdurchmesser D bei:
ERA 4000
ECA 4000
ERM 2000
ECM 2000D  Trommel-­Außen­
durchmesser

ERA 7000
ERA 8000D  Maßband-­Aufnahme­
durchmesser¹j = ±412 · eD¹j =	Messabweichung in ” (Winkel­
sekunden)e =	Exzentrizität der Teilungstrommel zur
Lagerung in µm (1/2 Rundlauf)
D =	mittlerer Teilungsdurchmesser in mm
M = Teilungsmittelpunkt
j = „wahrer“ Winkelj‘ = abgelesener Winkel
Berechnungsbeispiel:
Winkelmessgerät ECA 4000 mit TrommelAußendurchmesser 208,89 mm, Rundlauf
der Teilungstrommel 2 µm ( Exzentrizität 1µm)

Statische Hysterese bei magnetischer
AbtastungBei Änderung der Bewegungsrichtung
wirkt sich zusätzlich der Effekt der Umkehrspanne aus. Sie hängt von der Größe der
Signalperiode und den Anbaubedingungenab. Zur Kompensation wird im eingebauten
Zustand das Ausmessen dieses konstanten
Wertes empfohlen. Die Geräte der Baureihe
ERM 2203 weisen keine Hysterese auf.

Interpolationsabweichung u innerhalb einer Signalperiode

Abweichungen durch die Exzentrizität
der Teilung zur Lagerung
Bei der Montage des Teilkreises mit Nabe,
der Teilungstrommel bzw. des Stahlmaßbandes ist damit zu rechnen, dass die Teilung zur Lagerung eine montageabhängige
Exzentrizität aufweist. Darüber hinaus können Maß- und Formabweichungen derKundenwelle zu zusätzlichen Exzentrizitäten führen. Zwischen der Exzentrizität e,dem Teilungsdurchmesser D und der Messabweichung ¹j besteht folgende Beziehung (siehe Bild unten links):¹j = ±412 ·1
 ±2,0”208,89Alternativ: grafische Bestimmung im­Diagramm unten rechts

Abtasteinheit

Signalperiode
360 °el.

Messabweichung ¹j in Winkelsekunden 

Die Genauigkeit der Winkelmessung wird
im Wesentlichen beeinflusst durch:• Güte der Teilung• Stabilität des Teilungsträgers
• Güte der Abtastung• Güte der Signalverarbeitungs-Elektronik• Exzentrizität der Teilung zur Lagerung• Abweichungen der Lagerung• Ankopplung an die zu messende Welle

mittlerer Teilungsdurchmesser D in mm 
Exzentrizität der Teilung zur Lagerung

16

Resultierende Messabweichungen ¹j bei unterschiedlichen Exzentrizitäten
e in Abhängigkeit vom mittleren Teilungs-Durchmesser D (Ablesebeispiel)

17

Messprotokoll

Rundlauf-Abweichung der Lagerung
Die angegebene Beziehung für die Mess­abweichung ¹j gilt auch für die RundlaufAbweichung der Lagerung, wenn man füre die Exzentrizität, also den halben Rundlauf-Fehler (halber Anzeigewert) einsetzt.
Die Nachgiebigkeit der Lagerung unter Einwirkung von Radialbelastung der Welle bewirkt gleichartige Abweichungen.
Verformung der Teilung durch den
Anbau
Die Teilungstrommeln sind hinsichtlich derQuerschnitte, Referenzflächen, Lage derTeilung zur Montagefläche, Anschraubbohrungen usw. so gestaltet, dass die Genauigkeit der Geräte durch Anbau und Betrieb
nur marginal beeinflusst wird.

Form- und Durchmesserabweichungender Auflagefläche (bei ERA 7000 und
ERA 8000)
Formabweichungen der Auflagefläche
können die erzielbare Gesamtgenauigkeit
beeinflussen.
Bei den Segmentlösungen entstehen zusätzliche Winkelfehler ¹j, wenn der SollBandauflage-Durchmesser nicht exakt­eingehalten wird:¹j = (1 – D‘/D) · j · 3600
mit
¹j = Abweichung für Segment in Winkelsekunden
j = Segmentwinkel in Grad
D = Soll-BandauflagedurchmesserD‘ = t atsächlicher Bandauflagedurch­
messerDieser Fehler lässt sich eliminieren, wenn
die für den tatsächlichen Bandauflagedurchmesser D‘ gültige Signalperiode pro 360° z‘
in die Steuerung eingegeben werden kann.
Es gilt folgender Zusammenhang:z‘ = z · D‘/D
mit
z = Soll-Signalperiode pro 360°z‘ = tatsächliche Signalperiode pro 360°
Bei Segmentlösungen sollte prinzipiell dertatsächlich verfahrene Winkel mit Hilfe eines
Vergleichsmessgeräts z. B. einem eigen­gelagerten Winkelmessgerät überprüft
werden.

Bei allen modularen Winkelmessgeräten
von HEIDENHAIN wird vor der Auslieferung
die Funktion geprüft und die Genauigkeit ineiner Endabnahme vermessen. Für die
Baureihen ECA 4000, ERA 4000, ECM
2400 und ERM 2203 erstellt HEIDENHAIN
Qualitätsprüfbescheinigungen, die den Teilungstrommeln bei­gelegt sind.
Die Qualitätsprüfbescheinigung bestätigt
die angegebene Teilungsgenauigkeit jeder
Teilungstrommel und dokumentiert Mess­parameter sowie Unsicherheit der Messung.
Die ebenfalls aufgelisteten Kalibriernor­
male gewährleisten – wie in EN ISO 9001
gefordert – den Anschluss an anerkannte
nationale oder internationale Normale.

HEIDENHAIN

Qualitätsprüfbescheinigung

TTR ERM 2203C
ID 1144130-06
SN 76551553

Positionsabweichung ΔPos in Winkelsekunden
Position error ΔPos in angular seconds

8,0

4,0

Die Teilungsgenauigkeit wird beim Verfahren über eine Umdrehung ermittelt undeine Messkurve sowie der Wert der maximalen Abweichung angegeben. Anbauspezifische Abweichungen sind nicht enthalten. Ebenso Interpolationsabweichungeninnerhalb einer Signalperiode, die eine Eigenschaft des Abtastkopfes darstellen.
Temperaturbereich
Die Prüfung der Winkelmessgeräte wird
bei einer Bezugstemperatur von 22 °C
durchgeführt. Bei dieser Temperatur gilt die
im Messprotokoll dokumentierte Positionsabweichung.

0,0

1

-4,0

-8,0

0

90

↑Nullpunkt
Zero point

180

Die Messkurve zeigt die Positionsabweichungen der Teilungstrommel
bei einer Umdrehung.

The line count of the scale drum is 2048.

Positionsabweichung ΔPos der Teilungstrommel: ΔPos = PosS - PosE
PosS = Position des Vergleichnormals (Standard)
PosE = Position des Prüflings

Position error ΔPos of the scale drum: ΔPos = PosS - PosE
PosS = position measured by the reference standard
PosE = position measured by the measured encoder

Maximale PositionsabweichungMaximum position error

der Messkurve innerhalb 360°

± 1,43''of the error curve within 360°

± 1.43''

Unsicherheit der Messmaschine

Uncertainty of the measuring machine

0,05"

0.05"

360

Position PosE in Grad
Position PosE in degrees

2

Measurement parameters

Messgeschwindigkeit

33 min‫־‬¹

Measuring velocity

33 min‫־‬¹

Anzahl der Messpositionen pro Umdrehung

2048

Number of measuring positions per revolution

2048

Diese Teilungstrommel wurde unter strengen
HEIDENHAIN-Qualitätsnormen hergestellt und geprüft.
Die Positionsabweichung liegt bei einer Bezugstemperatur
von 22 0C innerhalb der Genauigkeitsklasse ± 4,0''.

Segmentausführung

270

The error curve shows the position errors in one revolution of
the scale drum.

Die Strichzahl der Teilungstrommel beträgt 2048.

Messparameter

messgerätspezifische
Abweichungen in Winkelsekunden 

Quality Inspection Document

This scale drum has been manufactured and inspected inaccordance with the stringent quality standards of HEIDENHAIN.
The position error at a reference temperature of 22 0C lies within
the accuracy grade ± 4.0''.

Kalibriernormal

Kalibrierzeichen

Calibration standard

ERP 880

102 D-K-19057-01-00 2016-05

ERP 880

DR. JOHANNES HEIDENHAIN GmbH.

Calibration mark102 D-K-19057-01-00 2016-05

83301 Traunreut www.heidenhain.de Telefon: +49 8669 31-0 Fax: +49 8669 32-5061.

.

.

29.06.2021

Prüfer/Inspected by

M. Urland

Messprotokoll am Beispiel Teilungstrommel ERM 2203 C
1 Grafische Darstellung der Teilungsgenauigkeit
2 Ergebnis der Vermessung

Aufnahmedurchmesser in mm 
Segment

Messgerätespezifische Abweichungen bei ERA 7000 und ERA 8000

Teilungsmittelpunkt

18

Winkelfehler durch abweichenden Bandauflagedurchmesser

19

Kompensationsmöglichkeiten

Gründe für Kompensation
Bei modularen Winkelmessgeräten beziehen sich die angegebenen messgerätespezifischen Abweichungen auf den idealen
Anbau. In der realen Applikation beeinflussen allerdings Anbaufehler von Teilungstrommel oder Abtastkopf sowie die Führungsgenauigkeit der Lagerung bei
unterschiedlichen Lastfällen ebenfalls dieerreichbare Gesamtgenauigkeit der Rundachse. Gegenüber der generell sehr hohen
Genauigkeit der modularen Winkelmessgeräte von HEIDENHAIN bilden diese externen Abweichungen sogar den dominanten
Anteil. In machen Fällen ist daher eine Genauigkeitskompensation der Rundachse
notwendig, um die notwendigen Anforderungen erreichen zu können.
Im Wesentlichen können hierbei zwei
­Methoden unterschieden werden:• Dynamische Kompensation: diese­Methode ermöglicht die kontinuierliche,
dynamische Kompensation bestimmter
Fehleranteile der Gesamtwinkelabweichung während des Betriebs. Sie eignet
sich vor allem für zeitlich oder lastabhängig veränderliche Fehlerquellen.
• Statische Kompensation: mit dieser
Methode kann der Winkelfehler bei­einem bestimmten Zeitpunkt und­Betriebszustand kompensiert werden.
Sie eignet sich vor allem für konstante
Fehler.

Dynamische Kompensation
Hilfsmittel

Kompensierbare Ursachen für Winkelabweichungenzwei Abtastköpfe

Zentrierfehler beim Anbau
Rundlaufabweichungen bedingt durch Lagerfehler
lastabhängige Rundlaufabweichungen der Lagerung

mehr als zwei
­Abtastköpfe

zusätzlich Teilungsfehler
bei Maßbandsystemen zusätzlich Rundheitsabweichungen der
Maßbandnut

Statische Kompensation
Hilfsmittel

Kompensierbare Ursachen für Winkelabweichungen

Vergleichsmessgerät(ISO 230-2) oder­virtuelle Referenz

Zentrierfehler beim Anbau

Vergleichsmessgerät(ISO 230-2)

Teilungsfehler des Messgerätes
 Für Maßband-Messgeräte empfohlen

CNC
NC/Programm
Testprogramm

PC
ACCOM
Testprogramm

Für eine dynamische Kompensation sindfolgende Voraussetzungen nötig:• Zwei Abtastköpfe, die diametral gegenüberliegend montiert werden.
• Eine Möglichkeit die Positionen der Abtastköpfe in Echtzeit zu verrechnen (Mittelwertbildung). Für die inkrementellen
Messgeräte ERA und ERM bietet­HEIDENHAIN dafür die EIB 15xx an.
Für die Positionsverrechnung bei den­Geräten ECA und ECM bieten Steuerungshersteller bereits direkt in die Steuerungssoftware integrierte Lösungen an.
• Bei Maßbandmessgeräten mit sehr
­großen Durchmessern, wie sie z. B. bei
Teleskopen zum Einsatz kommen, werden häufig vier und mehr Abtastköpfe
eingesetzt. Die Verrechnung der Positionen erfolgt hier individuell entsprechend
Einsatzfall und Anordnung der Abtastköpfe.
Voraussetzung für eine gute statische
Kompensation ist ein geeignetes Vergleichsnormal. Hier gibt es zwei generelle
Ansätze• Verwendung eines zusätzlichen, kalibrierten Messgerätes höherer Genauigkeit
und hoher Reproduzierbarkeit (z. B.
RVM 4000) und Vermessung der­Rundachse entsprechend der Norm
ISO 230-2. Die ermittelten Kompen­
sationswerte werden anschließend in
der Steuerung hinterlegt.
• Verwendung einer virtuellen Referenz
basierend auf dem zu kalibrierenden
Messgerät, mithilfe eines zusätzlichen
Abtastkopfes, einer entsprechenden
Auswerteelektronik (z. B. PWM 21) sowie einer Software von HEIDENHAIN.
Die Kompensationswerte können direkt
im Abtastkopf hinterlegt werden. Diese
Methode ist nur für ausgewählte
­HEIDENHAIN-Messgeräte verfügbar.
Vorteilhaft ist dies z. B. wenn die Kompensation bereits auf Komponenten­
ebene erfolgen soll und nicht erst bei­einer vollständig montierten Maschine.

ERA/ERM
Kompensation über Positionsverrechnung, z. B. mit EIB 1500

2x PWM21
21
2 x PWM

ECA
ECA
Kompensation über virtuelle Referenz mit PWM 21

Kompensation über Vergleichsmessgerät, z. B. RVM 4000

20

21

Zuverlässigkeit

Die modularen Winkelmessgeräte von­HEIDENHAIN sind optimiert für den Einsatz
an präzisen und schnellen Maschinen. Trotz
der offenen Bauform weisen sie eine geringe Verschmutzungsempfindlichkeit auf, gewährleisten hohe Langzeitstabilität undsind schnell und einfach zu montieren.

Die nebenstehenden Abbildungen zeigen
die Ergebnisse von Verschmutzungstests
mit ERA 4000. Dargestellt sind die Maximalwerte der Interpolationsabweichung innerhalb einer Signalperiode |u|. Trotz erheblicher
Verschmutzung wird der spezifizierte Wert
von ±1 % nur geringfügig überschritten.
Die magnetischen Messgeräte von­HEIDENHAIN verhalten sich gegenüber
diesen Verschmutzungstests vollkommen
unempfindlich. Auch bei dauerhafter undumschließender Kontamination ist kein Einfluss auf die Messsignale erkennbar. Es ist
allerdings darauf zu achten, dass sich z. B.
in einem Bad aus Kühlschmierstoffen keine
Metallspäne ansammeln, da diese die Abdeckfolie des Abtastkopfes mechanischb­eschädigen können.

2Signalperiode 
Verschmutzung durch Fingerabdruck

Beim METALLUR-Verfahren ist eine reflektierende Goldschicht mit einer dünnen Abstandsschicht aus Glas versehen. Darauf
befinden sich die als Absorber wirkenden,
nur wenige Nanometer dicken und daher
teildurchlässigen Chromstriche. Maßverkörperungen mit METALLUR-Teilung erweisen sich als besonders robust und unempfindlich gegen Verschmutzungen, da
die geringen Strukturhöhen praktisch keine
Angriffsflächen für Staub-, Schmutz- oder
Feuchtigkeitspartikel bieten.

Teildurchlässige
Schicht
Transparente
Schicht

Reflektierende
Grundschicht
Aufbau der METALLUR-Teilung

Beim MAGNODUR-Verfahren werden alternierende Nord- und Südpole in den Randbereich der Teilungstrommel eingebracht.
Da die Teilung sich im Material befindet,­haben Verschmutzungen auf der Teilungstrommel keinerlei Einfluss auf die Signale.
Lediglich durch die direkte Berührung mit
einem magnetischen Feld (z. B. an einem
Werkzeug) kann diese Maßverkörperung
beschädigt werden.
2.5
2Signalperiode 
Verschmutzung durch Tonerstaub

Praxisgerechte Anbautoleranzen
Die Anbautoleranzen der modularen Winkelmessgeräte von HEIDENHAIN beeinflussen
die Ausgangssignale nur in geringem Maß.
Insbesondere die Schwankung des Abtastspaltes zwischen Teilungsträger und Abtastkopf verändert die Signalamplitude nur
unwesentlich. Die Interpolationsabweichungen innerhalb einer Signalperiode werden dadurch kaum merklich beeinflusst.
Dieses Verhalten ist für die hohe Zuverlässigkeit der Winkelmessgeräte von HEIDENHAIN maßgeblich verantwortlich.

2.5
2

150%

ca. 200 µm
ca. 400 µm
ca. 1000 µm

100%

50%

Abtastspaltänderung in µm 

Magnetoresistives Abtastprinzip

nominaler Abtastspalt (durch Abstandsfolie eingestellt)
Signalgröße in % 

Das große Abtastfeld reduziert die Verschmutzungsempfindlichkeit zusätzlich.
Je nach Verunreinigung kann auch ein Ausfall des Messgeräts vermieden werden.
Selbst bei ­Verunreinigungen durch Druckerschwärze, Platinenstaub, Wasser oder Öl
mit 3 mm Durchmesser liefern die Gerätehochwertige Messsignale. Die Interpolationsabweichungen innerhalb einer Umdrehung
bleiben weit unter der spezifizierten Genauigkeit.

2.5

Signalgröße in % Geringe Verschmutzungsempfindlichkeit
Neben der hohen Qualität der Gitterteilung
ist das Abtastverfahren mit verantwortlich
für Genauigkeit und Zuverlässigkeit der
Messgeräte. Die optischen Messgeräte
von HEIDENHAIN arbeiten mit einer Ein­
feld-Abtastung. Dabei wird nur ein Abtastfeld zur Erzeugung der Abtastsignale verwendet. Lokale Verschmutzungen auf der
Maßverkörperung (z. B. Fingerabdrücke,­Ölablagerungen u. a.) beeinflussen die
Lichtintensität der Signalkomponenten undsomit die Abtastsignale gleichermaßen.
Die Ausgangssignale ändern sich dadurch
zwar in ihrer Amplitude, jedoch nicht in Offset und Phasenlage. Sie sind nach wie vor
hoch interpolierbar, die Interpolationsabweichungen innerhalb einer Signalperiode bleiben gering.

Widerstandsfähige MaßverkörperungenBei den modularen Winkelmessgeräten mit
optischer Abtastung ist auf Grund der offenen Bauweise die Maßverkörperung naturgemäß einer erhöhten Belastung ausgesetzt. Deshalb verwendet HEIDENHAIN
generell robuste Teilungen, die in speziellen
Verfahren hergestellt werden.

-20

-15

-10

-5

0

5

10

15

20

Abtastspaltänderung in µm 

Signalperiode 
Verschmutzung durch Wassertropfen

22

Typische Abhängigkeit der Signalgröße vom Abtastspalt (Montageabstand) bei ECM/ERM 2000

Einfluss des Arbeitsabstandes auf die Signalgröße bei ERA 4000

23

Winkelmessgeräte an Direktantrieben

Bei Drehachsen werden zunehmend Direktantriebe eingesetzt, um unter anderem dieerreichbare Dynamik der Achsbewegung
und somit die Effizienz des Bearbeitungsprozesses zu erhöhen.

Mechanische Geräteausführungen und Anbau
Anbauunterstützung, Funktionskontrolle und Diagnose

Lageregler

Für eine einfache und optimale Inbetriebnahme der modularen Winkelmessgeräte
stellt HEIDENHAIN verschiedene Hilfsmittel zur Verfügung.

Geschwindigkeitsregler

Für die Leistungsfähigkeit einer direkta­ngetriebenen Vorschubachse ist im Besonderen auch die Wahl des geeigneten
Messgeräts entscheidend.

Die Positionsinformation aus Winkelmessgerät wird als Eingang für den­Lageregler und für den Geschwindigkeitsregler verwendet∆xn+1

Abweichung des berechneten Geschwindigkeitwertes∆t
Signalperiodev = ∆x / ∆t

Die Geschwindigkeit v berechnet sich aus der Strecke x, die in einem
Zeitintervall t zurückgelegt wird (v = x/t). Positionsabweichungen­innerhalb einer Signalperiode bewirken, dass trotz konstanter Bewegung
der berechnete Geschwindigkeitswert schwankt. (xn/t)  (xn+1/t)

Anbauunterstützung mit PWM 21
Die Geräte ERA, ECA und ECM bieten in
Verbindung mit einem PWM 21 spezielle,
gerätespezifische Abläufe, um den Anbau
zu erleichtern bzw. den korrekten Anbau zuüberprüfen.
Die ATS-Software führt dabei durch die einzelnen Schritte, die z. B. zur Beurteilung der
Signalqualität notwendig sind, und weist
darauf hin, falls die empfohlenen Grenzwerte nicht erreicht werden.
Bei den inkrementellen Messgeräten werden hierzu u. a. die Signalgrößen sowie Referenzmarkenlage und -breite ausgewertet.
Bei den absoluten Geräten erfolgt die Bewertung anhand der Bewertungszahlen
und Alarme.
Funktionskontrolle mit PWT 101 und
PWM 21
Das PWT 101 sowie das PWM 21 mit ATS
bieten für alle Winkelmessgeräte Basisfunktionen. Bei inkrementalen Geräten
kann z. B. die Signalqualität beurteilt werden, bei absoluten Geräten die Funktionsreserven, Warnungen und Alarme ausgegeben werden.

Anbauunterstützung bei ERA 4000 mit ATS und PWM 21

Anbauunterstützung z. B. bei ECM 2000 mit ATS und PWM 21

Diagnose im Regelkreis
Die absoluten Messgeräte ECA und ECMübertragen Bewertungszahlen zur nachfolgenden Elektronik und ermöglichen damit
die Diagnose des Messgerätezustandes
bzw. die Bestimmung der Funktionsreserve
auch ­direkt an der Steuerung im Regelkreis.
Die Skalierung ist für alle HEIDENHAINMessgeräte gleich und wird von 0 % bis
100 % Funktionsreserve angegeben.

Motorstrom in A 

Einschränkungen in der Signalgüte desMessgeräts oder der Anzahl Signalperiodenbzw. der Auflösung können die Ursachesein für:• Ein erhöhtes Rauschen des Motorstroms
und dadurch erhöhte Verlustleistung undWärmebildung im Antriebsmotor• Hochfrequente Geräusche im Antriebsstrang• Reduzierte Dynamik auf Grund notwendiger Reduzierung der Verstärkungsfaktoren
von Lage- und Geschwindigkeitsregelkreis

Winkelmessgerät∆xn

Je höher die Anforderungen an das Gleichlaufverhalten sind – besonders bei geringenDrehzahlen –, desto wichtiger sind:• Die Signalgüte des Messgerätes – d. h.
eine möglichst geringe Positionsabweichung innerhalb einer Signalperiode• Die Anzahl der Signalperioden bei inkrementellen Messgeräten bzw. die Auflösung bei absoluten Messgeräten

Motor

Positionsabweichung 

Bei Direktantrieben wird sowohl die Positionsinformation als auch die Geschwindigkeit mit dem Lagemessgerät ermittelt. Die
Wahl des Winkelmessgeräts ist daher abhängig vom jeweiligen Einsatzbereich derMaschine zu treffen:

Mechanischer Anbau
Voraussetzung für die hohe Zuverlässigkeit
des Winkelmessgerätes ist ein guter mechanischer Anbau innerhalb der Toleranzen.
Beachten Sie hierzu die jeweilige Montage­anleitung.

Funktionskontrolle z. B. bei ERM 2000 mit PWT 101

0

100

200

300

400

500

Drehzahl in min–1 Beispielhafter Vergleich des Stromrauschverhaltens von optischen undnichtoptischen Winkelmessgeräten in Rundtischen mit Direktantrieb bei
kontinuierlich steigender Drehzahl
Optisches Winkelmessgerät mit 32768 Strichen
Optisches Winkelmessgerät mit 16 384 Strichen
Nichtoptisches Winkelmessgerät mit 2600 Strichen

24

25

Zentrieren der Teilungstrommel

Funktionsanzeige bei ERA 4000
Die Winkelmessgeräte der Baureihe
ERA 4000 verfügen über eine integrierte
Funktionsanzeige mittels Mehrfarben-LED.
Damit kann während des Betriebs die­Signalqualität schnell und einfach überprüft
werden.

LED-Anzeige Inkrementalsignale

Die Funktionsanzeige bietet eine Reihe vonVorteilen:• Anzeige der Qualität der Abtastsignale
durch eine mehrfarbige LED• Permanente Kontrolle der Inkremental­
signale über die gesamte Messlänge• Funktionsanzeige des Referenzmarken­
signals• Schnelle Funktionskontrolle im Feld ohne
Hilfsmittel
Die integrierte Funktionsanzeige erlaubt­sowohl eine qualifizierende Beurteilung derInkrementalsignale als auch eine Kontrolle
des Referenzmarkensignals. Die Qualität
der Inkrementalsignale wird durch farb­liche Abstufungen verdeutlicht. Dadurch
wird eine recht detaillierte Abstufung der
Signalqualität möglich. Die Toleranzhaltigkeit des Referenzmarkensignals wird übereine Gut-/Schlecht-Anzeige dargestellt.

LED Farbe

Qualität der­Abtastsignale

optimal

gut

akzeptabel

unzureichend

LED-Anzeige Referenzmarkensignal(Funktionskontrolle)
Beim Überfahren der Referenzmarke schaltet die LED kurze Zeit auf Blau bzw. Rot
 außer Toleranz in Toleranz

ERA 4000: Funktionsanzeige im Abtastkopf

Prüffolie für magnetische Teilung bei
ECM/ERM 2000
Mit einer Prüffolie kann eine magnetische
Polung sichtbar gemacht werden. Sie eignet sich zur einfachen Prüfung, um Beschädigungen der Teilung zu detektieren oder zu
vermeiden:• Verletzungen der magnetischen Teilung(z. B. eine Entmagnetisierung durch ein
Werkzeug)• Restmagnetisierung von Werkzeug oder
Schrauben vor der Montage

Die modularen Winkelmessgeräte bestehen aus den Komponenten Abtastkopf undTeilungsträger. Der Teilungsträger kann als
Teilungstrommel oder als Maßband ausgeführt sein. Die Komponenten werden ausschließlich über die Maschinenführung zueinander geführt. Dadurch sind bereits bei
der Konstruktion der Maschine gewisse
konstruktive Voraussetzungen zu berücksichtigen:• Die Lagerung ist so auszulegen, dasssie den erwarteten Genauigkeitsanforderungen der Achse und den Abstandstoleranzen der Messgeräte (siehe Technische
Kennwerte) auch im Betrieb genügt.
• Die Montagefläche für den Teilungsträger muss den Ebenheits-, Rundheits-,
Rundlauf- und Durchmesseranforderungendes jeweiligen Messgeräts entsprechen.
• Um die Justage des Abtastkopfs zur Teilung zu erleichtern, sollte er über einenMontagewinkel bzw. entsprechende Anschläge befestigt werden.

Zentrieren der Teilung
Da HEIDENHAIN-Teilungen eine sehr hohe
Genauigkeit aufweisen, wird die erzielbare
Gesamtgenauigkeit von den Anbaufehlern(hauptsächlich durch den Exzentrizitätsfehler) dominiert. Um den in der Praxis auftretenden Exzentrizitätsfehler zu minimieren,
gibt es je nach Gerät und Anbaumethode
verschiedene Zentriermöglichkeiten.

Alle modularen Winkelmessgeräte mit Tei­lungstrommeln sind so konstruiert, dassdie spezifizierte Genauigkeit auch tatsächlich in der Applikation erreicht werden kann.
Montagekonzepte gewährleisten eine
höchstmögliche Reproduzierbarkeit.

3. Zentrieren mit zwei Abtastköpfen
Diese Methode eignet sich für alle modularen Winkelmessgeräte mit optischer odermagnetischer Abtastung und massiven Teilungsträgern. Da HEIDENHAIN-Teilungenim Wesentlichen eine langwellige Fehlercharakteristik aufweisen und hier die Teilung
bzw. der Positionswert selbst als Referenz
dient, stellt dies die genaueste aller Zentriermethoden dar.

0
–e µm

+e µm

1. Zentrierbund
Der Teilungsträger wird auf eine Welle aufgeschoben oder aufgeschrumpft. Diesesehr einfache Methode erfordert jedocheine sehr exakte Wellengeometrie.
2. Dreipunktzentrierung
Der Teilungsträger wird über drei um 120°versetzte Postionen, welche am Teilungsträger markiert sind, zentriert. Mögliche
Rundheitsfehler der Fläche an der zentriert
wird, beeinflussen so das exakte Ausrichten des Achsmittelpunktes nicht.

Zentrieren mit ZentrierbundⓂ = Markierung für DreipunktzentrierungⓈ = z. B. Kapazitiver Sensor
Dreipunktzentrierung bei ERA

Zentrieren mit zwei Abtastköpfen

Sichtbare Markierung auf Prüffolie nach Berührung mit Inbusschlüssel als
Indikator für Magnetisierung des Werkzeugs

26

Abtastköpfe
Da die modularen Winkelmessgeräte ander Maschine aufgebaut werden, ist nachder Montage des Teilungsträgers ein exakter Anbau des Abtastkopfs notwendig. Füreine exakte Ausrichtung des Abtastkopfs
muss er prinzipiell in fünf Achsen ausgerichtet werden und verstellbar sein (sieheBild). Die Gestaltung der Abtastköpfe mit
dem entsprechenden Anbaukonzept unddie großen Anbautoleranzen erleichterndiese Justierung erheblich.

27

Baureihen ERA 4000, ECA 4000

Die modularen Winkelmessgeräte ERA 4000
und ECA 4000 bestehen aus den Bau­
gruppen Teilungstrommel und Abtastkopf.
Die Teilungstrommeln sind jeweils in den
Ausführungen mit Zentrierbund und mit
Dreipunktzentrierung lieferbar.
Die Version ERA 4x80 gibt es für unterschiedliche Genauigkeits- und Drehzahlanforderungen in verschiednen Teilungsperioden.
Die Zuordnung der Abtastköpfen zu den
Teilungstrommeln ist aus der nebenstehenden Tabelle ersichtlich. Weiterhin ist auf dieÜbereinstimmung der Durchmesser bzw.
Anzahl der Signalperionden von Teilungstrommel und Abtastkopf zu achten. Die­Geräte der Baureihen ERA und ECA müssen durch konstruktive Maßnahmen vor
Verschmutzung geschützt werden. Die
ERA 4480 sind für verschiedene Trommeldurchmesser zusätzlich mit einer Sperrluftabdeckung lieferbar. Hierzu ist ein spezieller
Abtastkopf (mit Druckluft-Anschluss) notwendig. Die Sperrluftabdeckung ist passend
zum Trommeldurchmesser separat zu bestellen.

Ausführung der­Teilungstrommel

Zentriermethoden

Teilungstrommel
TypPassender­Abtastkopf

mit Zentrierbund• auf Welle auf­schieben bzw.
­aufschrumpfen• am Innendurchmesser auszen­
trieren

TTR ERA 4200

AK ERA 4280

TTR ERA 4400

AK ERA 4480

TTR ERA 4800

AK ERA 4880

TTR ECA 4400

AK ECA 4410
AK ECA 4490

• am Außendurchmesser auszen­
trieren

TTR ERA 4202

AK ERA 4280

TTR ECA 4402

AK ECA 4410
AK ECA 4490

mit Dreipunkt­zentrierungMontage der Teilungstrommeln
ERA 4202/ECA 4402
Die Teilungstrommeln werden über drei
um 120° versetzte Positionen am Außendurchmesser zentriert und mit Schrauben
befestigt. Durch die Vorteile der DreipunktZentrierung und der massiven Trommelausführung sind sehr hohe Genauigkeiten im
angebauten Zustand mit vergleichsweise
geringem Justieraufwand erreichbar. Die
Positionen zur Zentrierung sind auf der­Teilungstrommel markiert. Eine Zentrierungüber den Innendurchmesser ist nicht möglich.

28

MontagehilfeMontage des Abtastkopfs bei ECA 4000/ERA 4000

Montage der Sperrluftabdeckung
Einige Varianten der Winkelmessgeräte
ERA 4000 sind optional mit Sperrluftabdeckungen verfügbar. Dadurch wird bei angelegter Druckluft ein zusätzlicher Schutz vor
Verschmutzung erreicht.
Teilungstrommel und Abtasteinheit werden
wie oben beschrieben montiert. Die speziell mit der Sperrluftabdeckung gelieferte
Abstandfolie wird um die Trommel gelegt.
Sie schützt die Teilungstrommel bei derMontage der Sperrluftabdeckung und stellteinen gleichmäßigen Abstand sicher. Anschließend wird die Sperrluftabdeckungüber die Trommel geschoben und befestigt
sowie die Abstandsfolie entfernt. Hinweise
zum Druckluftanschluss siehe Allgemeine
mechanische Hinweise.

Die konstruktive Ausführung der EinbauWinkelmessgeräte ERA und ECA ermöglichteine vergleichsweise schnelle Montage
ohne großen Justieraufwand.
Montage der Teilungstrommeln
ERA 4x00/ECA 4400
Die Zentrierung erfolgt über den Zentrierbund am Innendurchmesser der Trommel.
Zwei Zentriermethoden sind hierbei möglich:a) Die Teilungstrommel wird auf die Aufnahmewelle geschoben bzw. thermisch aufgeschrumpft (siehe auch Kapitel Funktionale Sicherheit) und mit Schrauben
befestigt. Ein Justieren der Trommel ist
somit nicht notwendig bzw. möglich. Die
Teilungstrommeln können bzw. sollen
zur Montage erwärmt werden. Zur­Demontage sind Abdrückgewinde vor­
gesehen.
b) D ie Teilungstrommeln werden über den
Zentrierbund am Innendurchmesser auszentriert.

Montage des Abtastkopfs
Zur Montage des Abtastkopfs wird eine
Montagehilfe zwischen der Mantelfläche
der Teilungstrommel und dem Abtastkopf
gelegt. Der Abtastkopf wird dagegen geschoben, festgeschraubt und die Folie bzw.
die Montagehilfe anschließend entfernt.

Abstandsfolie

Sperrluftabdeckung
Druckluftanschluss

Abstandsfolie① = Zentrierbund② = Markierungen für Trommelzentrierung 3 x 120°Montage der Teilungstrommeln

Anbau eines ERA 4480 mit Sperrluftabdeckung

Neben den Gerätespezifischen Zentrier­methoden ist das Zentrieren mit zwei Abtastköpfen möglich.

29

Baureihen ERM 2000, ECM 2000

Die modularen Winkelmessgeräte ECM
und ERM bestehen aus den Baugruppen
Teilungstrommel und Abtastkopf. Die konstruktive Ausführung der Baureihe ECM und
ERM ermöglicht eine vergleichsweise
schnelle Montage ohne großen JustierAufwand.
Die Teilungstrommeln ERM gibt es in drei
Ausführungen. Sie unterscheiden sich im
Wesentlichen in der Art der Montage. Alle
Teilungstrommeln besitzen einen Zentrierbund am Innendurchmesser.
Montage der Teilungstrommeln
TTR ERM 2200, TTR ERM 2203,
TTR ERM 2400 und TTR ECM 2400
Die Zentrierung erfolgt über den Zentrierbund am Innendurchmesser der Trommel.
Zwei Zentriermethoden sind hierbei möglich:a) Die Teilungstrommel wird auf die Aufnahmewelle geschoben bzw. thermisch aufgeschrumpft (siehe auch Kapitel Funktionale Sicherheit) und mit Schrauben
befestigt. Ein Justieren der Trommel ist
somit nicht notwendig bzw. möglich. Die
Teilungstrommeln können bzw. sollen
zur Montage erwärmt werden.
b) Die Teilungstrommeln werden über den
Zentrierbund am Innendurchmesser auszentriert.

Montage der Teilungstrommeln
TTR ERM 2x04
Die Teilungstrommeln TTR ERM 2404 und
TTR ERM 2904 werden alleine durch eine
kraftschlüssige Verbindung auf die Auflagefläche geklemmt. Die Klemmung der Teilungstrommel erfolgt abhängig von der Einbausituation.
Die Klemmkraft muss ringförmig über die
Trommelplanfläche aufgebracht werden.
Die notwendigen Anbauelemente sind konstruktionsabhängig und daher vom Kunden
auszuführen. Auf einen ausreichenden
Kraftschluss ist zu achten, um auch bei hohen Drehzahlen und Beschleunigungen ein
Verdrehen und ein Verrutschen in axialer
und radialer Richtung zu verhindern.

Montage der Teilungstrommeln
TTR ERM 2405
Die Teilungstrommeln TTR ERM 2405 sind
mit einer Passfedernut versehen. Die Passfeder darf ausschließlich als Verdrehsicherung und nicht zur Drehmomentübertragung verwendet werden. Die spezielle
Trommel­innenform dieser Version gewährleistet auch bei den maximal zulässigen
Drehzahlen eine Dauerfestigkeit.

Auslegung der Anbauelemente
Zur Auslegung der Anbauelemente sind folgende Kennwerte der Teilungstrommeln zu
verwenden:

Anbau Abtastkopf
Zur Montage des Abtastkopfes wird die
mitgelieferte Abstandsfolie auf die Mantelfläche der Teilungstrommel aufgelegt. Der
Abtastkopf wird dagegen geschoben, festgeschraubt und die Folie anschließend entfernt. Die Abtastköpfe sind mit unterschiedlichen Kabelabgängen erhältlich.
Schutz vor Beschädigung durch Mag­
netfelder
Während der Montage ist darauf zu achten,
dass weder die Mantelfläche der Teilungstrommel noch die Abtaststelle mit Magnetfeldern (z. B. von Werkzeugen) in Berührung kommt. Es wird die Verwendung vonnicht-magnetisierbaren Werkzeugen empfohlen. Im Betrieb typischerweise auftretende magnetische Feldstärken (z. B. in­unmittelbarer Nähe von Motoren) haben
auf die Geräte ERM bzw. ECM keine­negativen Auswirkungen.

Prüffolie für magnetische Teilung
Mit einer Prüffolie kann die magnetische
Teilung sichtbar gemacht werden. So kannin einfacher Weise geprüft werden, ob Verletzungen der magnetischen Teilung, z. B.
eine Entmagnetisierung durch ein Werkzeug,
vorliegen. Die Prüffolie kann auch vor derMontage zur Überprüfung von Werkzeug
oder Schrauben auf Restmagnetisierung
verwendet werden, um eine Beschädigung
der Teilung zu vermeiden. Die Folie lässt
sich mit Hilfe einer Entmagnetisierungsvorrichtung „reinigen“ und somit immer wieder verwenden. Prüffolie und Entmagnetisierungsvorrichtung gibt es als Zubehör.

Zulässige Flächenpressung:pzul = 100 N/mm2
Thermischer Ausdehnungskoeffizient:Þtherm = 10 · 10–6 K–1
Gemittelte Rautiefe der stirnseitigen
Anlageflächen:
RZ  8	für Teilungstrommeln mit
Außendurchmesser < 326,9 mm
RZ  16	für Teilungstrommeln mit
Außendurchmesser  326,9 mm

Handhabungshinweise

HEIDENHAIN

TTR
ER
M

24

00

tangential rechts

N

HEIDENHAIN

tangential links

HEID
EN
HA
I

HEIDENHAIN

axial

Montage Teilungstrommel
TTR ERM 2400
TTR ERM 2200
TTR ERM 2203
TTR ECM 2400

30

Montage Teilungstrommel
TTR ERM 2404
TTR ERM 2904

Montage Teilungstrommel
TTR ERM 2405

Mögliche Kabelabgänge

Montage Abtastkopf z. B. AK ERM 2480

31

Baureihen ERA 7000, ERA 8000

Die Winkelmessgeräte der Baureihen
ERA 7000 und ERA 8000 bestehen ausder Abtasteinheit und einem einteiligen
Stahlmaßband als Teilungsträger. Das Stahlmaßband ist bis zu 30 m Länge lieferbar.
Die Befestigung erfolgt• bei der Baureihe ERA 7000 am Innen­
durchmesser• bei der Baureihe ERA 8000 am Außen­
durchmesser
eines Maschinenelements.
Die Winkelmessgeräte ERA 74x0 C und
ERA 84x0 C sind für Vollkreisanwen­
dungen ausgelegt. Dadurch eignen sie
sich besonders für Hohlwellen mit großen
Innendurchmessern (ab ca. 400 mm) und
Anwendungen, die eine genaue Messung
an einem großen Umfang erfordern, z. B.
große Rundtische, Teleskope u. a.
Für Anwendungsfälle, bei denen kein
­Vollkreis zur Verfügung steht oder nur Teilwinkel zu erfassen sind, stehen Segment­
lösungen zur Verfügung.

Bestimmung des Aufnahmedurchmessers
Um die Funktion der abstandscodierten
Referenzmarken zu gewährleisten, mussder Umfang einem Vielfachen von 1000 Teilungsperioden entsprechen. Der Zusammenhang zwischen Aufnahmedurchmesser und Signalperiode ist aus der Tabelle
ersichtlich.

Montage des Maßbandes bei VollkreisAnwendungen
ERA 74x0 C: Zur Aufnahme des Maßbandes ist eine innenliegende Nut mit bestimmtem Durchmesser erforderlich. Das
Maßband wird an der Stoßstelle beginnend
eingelegt und eingedrückt. Es ist so auf
Länge gefertigt, dass es sich selbst in der
Maßbandnut hält.

Bestimmung des Segmentwinkels
Bei Segmentlösungen muss der als Messbereich zur Verfügung stehende Segmentwinkel als ein Vielfaches von 1000 Teilungsperioden gewählt werden. Ebenso sollte
der Umfang des theoretischen Vollkreises
einem Vielfachen von 1000 Teilungsperioden entsprechen, da dies die Anpassung
an die NC-Steuerung oft vereinfacht.

ERA 84x0 C: Das Maßband wird mit an den
Enden vormontierten Spannschlosshälften
geliefert. Zur Montage ist eine außenlie­
gende Nut sowie die Aussparung für das
Spannschloss notwendig. Nach dem Einlegen wird das Maßband an der Nutkante
angeschlagen und mit dem Spannschloss
auf Anschlag gespannt.

Montage des Abtastkopfs
Zur Montage des Abtastkopfs wird die Abstandsfolie an die Mantelfläche der Teilungstrommel gelegt. Der Abtastkopf wird
dagegen geschoben, festgeschraubt unddie Folie anschließend entfernt. Zusätzlichkann das Abtastfeld über eine Exzenterbuchse feinjustiert werden.

Durch die exakte Bearbeitung der beiden
Bandenden treten am Stoß nur geringe zusätzliche Winkel- und Signalformabweichungen auf. Um ein Verrutschen des Bandes inder Nut zu vermeiden, wird es in der Nähe
des Stoßes punktuell mit Klebstoff fixiert.
Montage des Maßbandes bei Segment­
lösungen
ERA 74x1 C: Zur Aufnahme ist eine innenliegende Nut mit einem bestimmten Durchmesser erforderlich. Die in dieser Nut montierten zwei Exzenterscheiben werden soeingestellt, dass sich das Maßband unter
Spannung in die Nut drücken lässt.

ERA 84x1 C: Das Maßband wird mit vormontierten Endstücken geliefert. Zur Aufnahme ist eine außenliegende Nut mit
Aussparungen für die Endstücke notwendig. Die Endstücke sind mit Spannfedernversehen, die zur Erhöhung der Genauigkeit für eine optimale Vorspannung desMaßbandes sorgen und die Dehnung überdie Bandlänge gleichmäßig verteilen.

Aufnahmedurchmesser
in mm

Messbereich bei Segment­
lösungen in Grad

ERA 7000 C

n · 0,01273112 +0,3

n1 · 4,583204 : (D–0,3)

ERA 8000 C

n · 0,0127337 –0,3

n1 · 4,584121 : (D+0,3)n = Signalperiode auf Vollkreis; n1 = Signalperiode auf Messbereich
D = Aufnahmedurchmesser [mm]Messbereich
Aufnahmedurchmesser

theoretischer Vollkreis

Kontrolle der Ausgangssignale am­Maßbandstoß
Um die einwandfreie Montage der Maßbänder von ERA 74x0 C und ERA 84x0 C zuüberprüfen, sollten – noch vor der Aushärtung des Klebers – die Ausgangssignale
am Maßbandstoß überprüft werden.

Exzenterscheiben

Feder

Zur Überprüfung der Ausgangssignale
dient das Phasenwinkel-Testgerät PWT von
HEIDENHAIN. Bei einer Bewegung desAbtastkopfs entlang des Maßbands zeigt
das PWT grafisch den qualitativen Zustandder Signale sowie die Lage der Referenzmarken an.
Das Phasenwinkel-Messgerät PWM 9zeigt die Abweichungen der Ausgangs­
signale vom idealen Signal quantitativ an­(siehe HEIDENHAIN-Messmittel).

Justierfolie

PWT

ERA 84x2 C: Für die Aufnahme des Maßbandes wird eine außenliegende Nut oderein einseitiger axialer Anschlag empfohlen.
Das Band wird ohne Spannelemente ge­
liefert. Zum Anbau ist es über eine Federwaage vorzuspannen und an den beiden
Langlöchern zu verschrauben.

32

33

Allgemeine Hinweise

Schutzart
Modulare Winkelmessgeräte mit optischer
Abtastung müssen in der Anwendung­gegen Verschmutzung durch Festkörper
oder Flüssigkeiten geschützt sein. Bei Bedarf
ist eine geeignete Kapselung durch Dichtungen und Sperrluft vorzusehen.
Die Abtastköpfe selbst erfüllen zum Teil die
Schutzart IP40 (ERA) und IP67 (ECA) nach
EN 60529 bzw IEC 60529.
Für einige Varianten der Winkelmessgeräte
ERA 4000 sind optional Sperrluftabdeckungen verfügbar. Die Schutzart kann damit
auf IP40 erhöht werden. Durch Anlegen vonDruckluft mit geringem Überdruck können
diese Geräte zusätzlich vor Betauung geschützt werden. Die Sperrluftabdeckung ist
konstruktionsbedingt nicht als Schutz vor
Verschmutzung durch Feuchtigkeit oder
Staub konzipiert. In vielen Applikationen
funktioniert die Sperrluftabdeckung jedochals verlässlicher Schutz. Konstruktive Randund Betriebsbedingungen haben einen­entscheidenden Einfluss.

Zubehör:Druckluftanlage DA 400
ID 894602-01
DA 400
Zur Reinigung der Druckluft bietet­HEIDENHAIN die Filteranlage DA 400 an.
Sie ist speziell für den Anschluss vonDruckluft an Messgeräte konzipiert.
Die DA 400 besteht aus drei Filterstufen(Vorfilter, Feinstfilter und Aktivkohlefilter)und einem Druckregler mit Manometer.
Durch Manometer und Druckschalter (alsZubehör lieferbar) lässt sich die SperrluftFunktion effektiv überwachen.

Die in die DA 400 einzuleitende Druckluft
muss bezüglich der Verunreinigungen folgenden Qualitätsklassen nach ISO 8573-1(Ausgabe 2010) entsprechen:• feste Verunreinigungen: Klasse 5
Teilchengröße
Anzahl Teilchen
pro m30,1 µm bis 0,5 µm
nicht spezifiziert
0,5 µm bis 1,0 µm
nicht spezifiziert
1,0 µm bis 5,0 µm
 100 000
• max. Drucktaupunkt:
Klasse 6(Drucktaupunkt bei 10 °C)• Gesamt-Ölgehalt:
Klasse 4(max. Ölkonzentration 5 mg/m3)

Weitere Informationen:
Für weitere Informationen fordern Sie­bitte die Produktinformation DA 400 an.

Bei einem Druck von ca. 1 · 105 Pa (1 bar)stellt sich, mit dem HEIDENHAIN-Anschlussstück mit integrierter Drossel, eine Durchflussmenge von ca. 33 Liter/min ein. Diese
Konfiguration bietet in den meisten Fällen
einen guten Schutz vor Staub.

Temperaturbereich
Der Arbeitstemperatur-Bereich gibt an,
zwischen welchen Temperaturgrenzen der
Umgebung die Winkelmessgeräte funktionieren.
Der Lagertemperatur-Bereich gilt für das
Gerät in der Verpackung (ERA/ECA: –20 °C
bis 70 °C, ERM/ECM: –30 °C bis 70 °C).
Berührungsschutz
Drehende Teile sind nach erfolgtem Anbau
gegen unbeabsichtigtes Berühren im Betrieb ausreichend zu schützen.
Beschleunigungen
Im Betrieb und während der Montage sind
Winkelmessgeräte verschiedenen Artenvon Beschleunigungen ausgesetzt.
• Die genannten Höchstwerte für die­Vibrationsfestigkeit gelten gemäß
EN 60068-2-6.
• Die Höchstwerte der zulässigen Beschleunigung (halbsinusförmiger Stoß)zur Schock- bzw. Stoßbelastung gelten
bei 6 ms (EN 60068-2-27).
Schläge bzw. Stöße mit einem Hammero. ä., beispielsweise zum Ausrichten desGeräts, sind auf alle Fälle zu vermeiden.

Drehzahlangaben
Die maximal zulässigen Drehzahlen wurden
entsprechend der FKM-Richtlinie ermittelt.
Diese Richtlinie dient dem rechnerischen
Festigkeitsnachweis von Bauteilen unter
Beachtung aller relevanten Einflüsse undspiegelt den derzeitigen Stand der Technik
wider. Bei der Berechnung der zulässigen
Drehzahlen wurden die Anforderungen füreine Dauerfestigkeit (107 Lastwechsel) berücksichtigt. Da der Anbau wesentlichen
Einfluss hat, müssen für die Gültigkeit derDrehzahlangaben alle Vorgaben und Hinweise in Technischen Kennwerten und
Montageanleitungen eingehalten werden.
RoHS
HEIDENHAIN hat die Produkte auf unbedenkliche Materialien entsprechend denRichtlinien 2002/95/EG („RoHS“) und
2002/96/EG („WEEE“) geprüft. Für eine
Herstellererklärung zu RoHS wenden Sie
sich bitte an Ihre Vertriebsniederlassung.
Verschleißteile
Messgeräte von HEIDENHAIN sind füreine lange Lebensdauer konzipiert. Eine
vorbeugende Wartung ist nicht erforderlich.
Sie enthalten jedoch Komponenten, die­einem von Anwendung und Handhabung
abhängenden Verschleiß unterliegen. Dabei
handelt es sich insbesondere um Kabel inWechselbiegung.

Systemtests
Messgeräte von HEIDENHAIN werden inaller Regel als Komponenten in Gesamtsysteme integriert. In diesen Fällen sindunabhängig von den Spezifikationen desMessgeräts ausführliche Tests des kom­pletten Systems erforderlich.
Die im Prospekt angegebenen Technischen
Daten gelten insbesondere für das Messgerät, nicht für das Komplettsystem. Ein
Einsatz des Messgeräts außerhalb desspezifizierten Bereichs oder der bestimmungsgemäßen Verwendung geschieht
auf eigene Verantwortung.
Bei sicherheitsgerichteten Systemenmuss nach dem Einschalten das über­geordnete System den Positionswert
des Messgeräts überprüfen.
Montage
Für die bei der Montage zu beachtenden
Arbeitsschritte und Maße gilt alleine die
mit dem Gerät ausgelieferte Montage­anleitung. Alle montagebezogenen An­
gaben in diesem Prospekt sind entsprechend nur vorläufig und unverbindlich;
sie werden nicht Vertragsinhalt.

Eine probate Methode Verschmutzungenunter schwierigen Umgebungsbedingungensowohl im Betrieb als auch im Stillstand zu
vermeiden ist, zusätzlich zur Sperrluftab­
deckung den Bereich in dem das Messgerät verbaut ist hinreichend gut einzuhausen
und mit sauberer Druckluft zu spülen bzw.
einen geringen Überdruck zu erzeugen.
Die direkt an die Messgeräte zugeführte
Druckluft muss durch einen Mikrofilter gereinigt sein und folgenden Qualitätsklassen
nach ISO 8573-1 (Ausgabe 2010) entsprechen:• feste Verunreinigungen: Klasse 1
Teilchengröße
Anzahl Teilchen
pro m30,1 µm bis 0,5 µm
 20 000
0,5 µm bis 1,0 µm
 400
1,0 µm bis 5,0 µm
 10• max. Drucktaupunkt:
Klasse 4(Drucktaupunkt bei 3 °C)• Gesamt-Ölgehalt:
Klasse 1(max. Ölkonzentration 0,01 mg/m3)

34

EN 60529

DA 400Berührungsschutz

35

Funktionale Sicherheit

Sichere Achsen
An einer Werkzeugmaschine stellen angetriebene Achsen in der Regel ein großes
Gefährdungspotential für den Menschen
dar. Gerade wenn der Mensch mit der Maschine interagiert (z. B. Einrichtbetrieb an­einer Werkzeugmaschine), muss sicher­gestellt werden, dass die Maschine keine
unkontrollierten Bewegungen durchführt.
Hierzu werden Positionsinformationen der
Achsen zur Umsetzung einer Sicherheitsfunktion benötigt. Die Steuerung hat als
auswertendes Sicherheitsmodul die Auf­
gabe fehlerhafte Positionsinformationen
zu erkennen und darauf entsprechend zu
reagieren.
Abhängig von der Topologie der Achse undden Auswertemöglichkeiten in der Steuerung können unterschiedliche Sicherheitskonzepte verfolgt werden. Beispielsweise
wird bei Eingebersystemen nur ein Messgerät pro Achse für die Sicherheitsfunktion
ausgewertet. Hingegen können an Achsen
mit zwei Messgeräten, z. B. Rotationsachse
mit Drehgeber und Winkelmessgerät, beide
redundanten Positionswerte in der Steuerung miteinander verglichen werden.

Eine sichere Fehleraufdeckung kann nur
gewährleistet werden, wenn die beiden
Komponenten Steuerung und Messgerät
aufeinander abgestimmt sind. Hierbei ist zu
beachten, dass sich die Sicherheitskonzepte
zwischen den verschiedenen Steuerungsherstellern unterscheiden. Dies führt auchdazu, dass die Anforderungen an die an­geschlossenen Messgeräte teilweise voneinander abweichen.
Baumustergeprüfte Messgeräte
Modulare Winkelmessgeräte von HEIDENHAIN werden an unterschiedlichen Steuerungen in den verschiedensten Sicherheitskonzepten erfolgreich eingesetzt. Hervorzu
heben sind hier die baumustergeprüften
Messgeräte ECA 4410 und ECM 2410
mit EnDat-Schnittstelle. In Verbindung mit
einer geeigneten Steuerung können sie
als Eingebersysteme in Anwendungenmit der Steuerungskategorie SIL-2 (nachEN 61508) bzw. Performance Level „d“(nach EN ISO 13849) eingesetzt werden. Im
Gegensatz zu inkrementalen Messgeräten
stellen die absoluten Messgeräte ECA 4410
und ECM 2410 zu jeder Zeit – also auch unmittelbar nach dem Einschalten oder nacheinem Stromausfall – einen sicheren absoluten Positionswert bereit. Basis für die sichere Übertragung der Position sind zwei
absolute voneinander unabhängig gebildete Positionswerte sowie Fehlerbits, die dersicheren Steuerung bereitgestellt werden.
Die rein serielle Datenübertragung bietet
weitere Vorteile, wie beispielsweise höhere
Zuverlässigkeit, verbesserte Genauigkeit,
Diagnosemöglichkeiten und reduzierte­Kosten durch einfache Verbindungstechnik.
Standardmessgeräte
Neben den explizit für Sicherheitsanwendungen qualifizierten Messgeräten können
auch Standard-Winkelmessgeräte, z. B.
mit 1 VSS-Signalen oder Fanuc-Schnittstelle,in sicheren Achsen eingesetzt werden.
In diesen Fällen sind die Eigenschaften der
Messgeräte mit den Anforderungen der­jeweiligen Steuerung abzugleichen. Hierzu
können bei HEIDENHAIN zusätzliche Daten
zu den einzelnen Messgeräten (Ausfallrate,
Fehlermodell nach EN 61800-5-2) angefragt
werden.
Gebrauchsdauer
Wenn nicht anders spezifiziert, sind HEIDENHAIN-Messgeräte auf eine Gebrauchsdauer
von 20 Jahren (nach ISO 13849) ausgelegt.

Fehlerausschluss für das Lösen der­mechanischen Verbindung
Unabhängig von der Schnittstelle ist bei
vielen Sicherheitskonzepten eine sicheremechanische Anbindung des Messgeräts
nötig. In der Norm für elektrische Antriebe
EN 61800-5-2 ist das Lösen der mechanischen Verbindung zwischen Messgerät und
Antrieb als zu betrachtender Fehlerfall aufgeführt. Da die Steuerung derartige Fehler
nicht zwingend aufdecken kann, wird invielen Fällen ein Fehlerausschluss benötigt.
Die Qualifizierung des mechanischen Fehlerausschlusses erfolgt für einen breiten Einsatzbereich der Messgeräte. Das bedeutet,
dass der Fehlerausschluss unter den nachfolgend aufgelisteten Betriebsbedingungensichergestellt ist.

Mechanische Ankopplung
Sicheres Messgerät

Sichere Steuerung

Die sicherheitstechnischen Kennwerte
sind in den Technischen Daten der Messgeräte enthalten. Erläuterungen zu den
Kennwerten finden Sie in der Technischen
Information Sicherheitsbezogene Posi­
tionsmesssysteme.
Für den Einsatz von Standardmessgeräten in sicherheitsgerichteten Applikationen können bei HEIDENHAIN ebenfalls
zusätzliche Daten zu den einzelnen Produkten (Ausfallrate, Fehlermodell nach
EN 61800-5-2) angefragt werden.

Fehlerausschluss für Abtastköpfe undTeilungstrommeln
Für die Abtastköpfe gibt es unterschied­liche Befestigungsmöglichkeiten, die einenFehlerausschluss für das Lösen der mechanischen Verbindung bieten. Die Fehlerausschlüsse gelten schnittstellenunabhängig
für alle Abtastköpfe. Bei den Teilungs­
trommeln bieten die Trommelformen
TTR ECA 4400, TTR ERA 4x00,
TTR ECM 2400, TTR ERM 2x00 und
TTR ERM 2203 einen Fehlerausschluss für
das Lösen der mechanischen Verbindung.
Wenn für das Sicherheitskonzept kein mechanischer Fehlerausschluss benötigt wird,
kann die Teilungstrommel auch ohne Presssitz montiert werden.

Mechanische Ankopplung

Befestigung

Sichere Position für­mechanische Ankopplung3)

Eingeschränkte
­Kennwerte4)

ERA
ECA

Presssitz nach Anschlussmaß­zeichnung
Schraubenverbindung:1) 2)
Schrauben M5x20 ISO 4762 8.8
Schrauben M6x25 ISO 4762 8.8

Trommel-Außendurchmesser
104,63 mm bis 127,64 mm:±0,025°Siehe Technische Daten:• ggf. Vibration• Schock• Maximale Winkel­
beschleunigung• Arbeitstemperatur

Teilungstrommel

Weitere Informationen:

Elektrische Ankopplung

Wegen der Anforderungen an einen Fehlerausschluss kann es zusätzliche Einschränkungen bei den zu­lässigen Grenzwerten inden technischen Daten geben. Zudem erfordern Fehlerausschlüsse für das Lösen
der mechanischen Ankopplung in der Regel
zusätzliche Maßnahmen bei der Montage
der Messgeräte oder für den Servicefall,z. B. eine Losdrehsicherung für Schrauben.
Bei der Auswahl eines geeigneten Messgeräts bzw. einer Montageart müssen diese Faktoren berücksichtigt werden.

Abtastkopf

Montageart I:
Schraubenverbindung:2)
Schrauben M3x25 ISO 4762 8.8

Trommel-Außendurchmesser
ab 148,2 mm:±0,0°Montageart II:
Schraubenverbindung:2)
Schrauben M3x20 ISO 4762 8.8
ERM
ECM

Teilungstrommel

Presssitz nach Anschlussmaß­zeichnung (W2)
Schraubenverbindung:2)
Schrauben M5 ISO 4762 8.8

Abtastkopf

Schraubenverbindung:
Schrauben M4 ISO 4762 8.8±0,025°Siehe Abmessungen:• Anbautoleranzen• Anschlussmaße
Siehe Montage:• Material• Montagebedingungen2)

1)

Für die Schraubverbindungen der Teilungstrommeln ist eine stoffschlüssige Losdrehsicherung zu verwenden (Montage/Service)
Reibungsklasse B nach VDI 2230
3)
Fehlerausschlüsse werden nur für die explizit genannten Anbaubedingungen gegeben
4)
Im Gegensatz zu ECA/ERA 4xxx und ECM/ERM 2xxx ohne mechanischen Fehlerausschluss
2)

Sicherheitsbezogenes
Positionsmesssystem

Messgerät mit mechanischer Ankopplung und elektrischer Schnittstelle

36

37

Beim Aufschrumpfen ist auf eine entsprechende Übereinstimmung der Bohrbilder
von Teilungstrommel und Aufnahmewelle zu
achten. Geeignete Zentrierhilfen (Gewinde­
stifte) können hierbei hilfreich sein. Alle Befestigungsschrauben der Teilungstrommel
müssen im abgekühlten Zustand nochmals
mit entsprechendem Drehmoment angezogen werden. Die für die Montage vonAbtastkopf und Teilungstrommel verwendeten Befestigungsschrauben dürfen nur
für die Befestigung von Abtastkopf und Teilungstrommel verwendet werden. Andere
Bauteile dürfen nicht zusätzlich mit diesen
Schrauben befestigt werden.

Fügen der Teilungstrommel
Für einen Fehlerausschluss ist ein Presssitz
der Teilungstrommel auf der Welle notwendig. Die Teilungstrommel wird bevorzugt
thermisch auf die Aufnahmewelle aufgeschrumpft und zusätzlich mit Schrauben befestigt. Dazu muss die Teilungstrommel vor
der Montage langsam erwärmt werden,z. B. mit Hilfe einer Heizplatte (Achtung:­keine Induktionsheizquellen verwenden).
Das Diagramm zeigt die empfohlenen­Mindesttemperaturen entsprechend der­jeweiligen Trommeldurchmesser. Die Maximaltemperatur darf 140 °C nicht überschreiten.

Demontage der Teilungstrommel
Zur Demontage sind die entsprechenden
Abdrückgewinde in der Teilungstrommel zu
verwenden. Dazu sind gefettete Schrauben
einzuschrauben und reihum einzudrehen,bis sich die Teilungstrommel von der Wellelöst. Vor einer erneuten Montage der Teilungstrommel sind die Abdrückgewindenachzuschneiden.

Material
Für Kundenwelle und Kundenstator ist der
Werkstoff entsprechend den Angaben in
der Tabelle zu verwenden.

ERM/ECM

Montagetemperatur
Alle Angaben zu Schraubverbindungen­beziehen sich auf eine Montagetemperatur
von 15 °C bis 35 °C.

Kundenwelle

Kundenstator

Material

Stahl

Stahl/Gusseisen

Zugfestigkeit Rm

 600 N/mm2

 250 N/mm2

Scherfestigkeit τm 390 N/mm2

 290 N/mm2

Elastizitätsmodul E

 200 000 N/mm bis
215 000 N/mm2

Wärmeausdehnungs­
koeffizient Þtherm

10 · 10–6 K–1 1) bis 13 · 10–6 K–1 1)

1)

Temperatur in °C 

Empfohlene Mindest-Fügetemperatur*
der Teilungstrommel ERA/ECA in °C

Empfohlene Mindest-Fügetemperatur*
der Teilungstrommel ERM/ECM in °C

Max. zulässige Temperatur
der Teilungstrommel

140
130
120
110
100

Montage des Abtastkopfes
Es ist darauf zu achten, dass die Durchmesserangaben für alle Komponenten desMessgeräts (Teilungstrommel, Abtastkopf,
Montagehilfe bei ERA/ECA) übereinstimmen. Entsprechende Angaben sind auf den
jeweiligen Typenschildern zu finden. Ein­Anbauassistent in der ATS-Software hilftdie Übereinstimmung von Abtastkopf undTeilungstrommel sicherzustellen.
Zubehör:• Montagehilfe bei ERA/ECA(Trommeldurchmesser entsprechend)• Anbauassistent in ATS-Software

90
80

110 000 N/mm2 bis
215 000 N/mm2

weitere auf Anfrage

ERA/ECA
Kundenwelle/Kundenstator
Material

Stahl

Zugfestigkeit Rm

 600 N/mm2

Scherfestigkeit τm 390 N/mm2

Elastizitätsmodul E

 200 000 N/mm bis 215 000 N/mm

Wärmeausdehnungs­
koeffizient Þtherm

10 · 10–6 K–1 1) bis 13 · 10–6 K–1 1)

1)

70

2

2

2

weitere auf Anfrage

60
50

40

80

120

160

200

240

280

320

360

400

440

480

520

Innendurchmesser der Teilungstrommel in mm * Temperaturangabe bezieht sich auf eine Umgebungstemperatur von 22 °C.
Bei abweichender Umgebungstemperatur, Fügetemperatur entsprechend anpassen.

Weitere Informationen:
Für die bestimmungsgemäße Verwendung sind die Angaben in den folgenden­Dokumenten einzuhalten:• Montageanleitung und ggf. Betriebsanleitung des jeweiligen Produktes
AK ECA 4410 Functional Safety			
1177157
TTR ECA 4400					1177156
TTR ECA 4402					1125430
Anbauassistent für ECA 44xx			
1126455
AK ECM 2410/2490 M/2490 F			TTR ECM 2400					Anbauassistent für ECM 24x0			

3813083771308375
1356342• Technische Information Sicherheitsbezogene Positionsmesssysteme

596632

Zur Implementierung in eine Steuerung:• Spezifikation für die sichere Steuerung

53309539

Baureihe ECA 4400
Absolutes Winkelmessgerät hoher Genauigkeit• Stahlteilungstrommeln mit Dreipunkt-Zentrierung oder Zentrierbund• Bestehend aus Abtastkopf und Teilungstrommel• Auch für sicherheitsgerichtete Anwendungen• Mechanischer Fehlerausschluss für Abtastköpfe und Teilungstrommel
Mit mechanischem Fehlerausschluss

ECA 4000

Abtastkopf

AK ECA 4410

Schnittstelle

AK ECA 4410

AK ECA 4490 F

AK ECA 4490 M

AK ECA 4490 P

AK ECA 4490 Y

EnDat 2.2

Fanuc Serial­Interface;Þi Interface

Mitsubishi highspeed Interface

Panasonic Serial­Interface

Yaskawa Serial­Interface

Bestellbezeichnung

EnDat22

Fanuc05

Mit03-4

Pana02

YEC07

Taktfrequenz 16 MHz–

Rechenzeit tcal

 5 µs–Funktionale Sicherheit
für Anwendungen bis• SIL 2 nach EN 61508(weitere Prüfgrundlage:
IEC 61800-5-3)• Kategorie 3, PL „d“ nach
EN ISO 13849-1:2015

PFH

 20 · 10(bis 6000 m über NN)

Elektrischer Anschluss

Kabel 1 m oder 3 m mit
Kupplung M12, Stift, 8-polig oder Stecker Sub-D ,15-polig≤ 30 m≤ 50 m

–9

1)

–

–

≤ 50 mKabellänge

 100 mVersorgungsspannung

DC 3,6 V bis 14 V

Leistungsaufnahme (max.)

bei 3,6 V: 700 mW
bei 14 V: 800 mW

bei 3,6 V: 850 mW
bei 14 V: 950 mW

Stromaufnahme (typisch)bei 5 V: 90 mA(ohne Last)bei 5 V: 100 mA(ohne Last)

Vibration 55 Hz bis 2000 Hz
Schock 6 ms

 200 m/s2 (EN 60068-2-6)  500 m/s2 (EN 60068-2-6)
 200 m/s2 (EN 60068-2-27)  1000 m/s2 (EN 60068-2-27)

Arbeitstemperatur–10 °C bis 70 °C

Schutzart EN 605293)

IP67

Masse			Abtastkopf
				Anschlusskabel
				Kupplung M12
				Stecker Sub-D

18 g (ohne Anschlusskabel)
20 g/m
15 g
32 g

2)

–10 °C bis 70 °C

1)

Mit HEIDENHAIN-Kabel; Taktfrequenz  8 MHz
Bei Trommel-Außendurchmesser 104,63 mm: 10 °C bis 70 °C
3)	In der Anwendung muss das Gerät gegen Verschmutzung durch Festkörper und Flüssigkeiten geschützt sein.
Bei Bedarf geeignete Kapselung mit Dichtung und Sperrluft verwenden
2)

40

41

Optional mit mechanischem Fehlerausschluss

Ohne mechanischem Fehlerausschluss

Teilungstrommel

TTR ECA 4400

Teilungstrommel

TTR ECA 4402

Maßverkörperung
Ausdehnungskoeffizient

Stahltrommel mit Zentrierbund–6 –1
Þtherm  10,4 · 10 K

Maßverkörperung
Ausdehnungskoeffizient

Stahltrommel mit Dreipunkt-Zentrierung–6 –1
therm  10,4 · 10 K

Trommel-­Innendurchmesser* 70 mm

80 mm

120 mm

120 mm

150 mm

180 mm

270 mm

425 mm

512 mm104,63mm

127,64
mm

148,2
mm

178,55mm

208,89mm

254,93mm

331,31mm

484,07mm

560,46mm

Trommel-­Außendurchmesser*
Sichere Position

1) 2)±0,88°±0,44°±0,22°±0,11°

Sicherheitsrelevanter­Messschritt SM

0,352°(10 Bit)

0,176°(11 Bit)

0,088°(12 Bit)

0,044°(13 Bit)Mech. zul. Drehzahl
mit mech. ­Fehlerausschluss 8500
min–1

6250
min–1

5250
min–1

4500
min–1

4250
min–1

3250
min–1

2500
min–1

1800
min–1

1500
min–1

Trommel-­Innendurchmesser* 70 mm

80 mm

120 mm/
150 mm

130 mm

150 mm/
185 mm

180 mm/
210 mm

270 mm

425 mm

512 mmTrommel-­Außendurchmesser*

104,63mm

127,64mm

178,55mm

148,20mm

208,89mm

254,93mm

331,31mm

484,07mm

560,46mm

Mech. zul. Drehzahl

15 000
min–1

12 250
min–1

8750
min–1

10 500
min–1

7500
min–1

6250
min–1

4750
min–1

3250
min–1

2750
min–1

Elektr. zul. Drehzahl≤ 7000
min–1≤ 5750
min–1≤ 3000
min–1≤ 4400
min–1≤ 2550
min–1≤ 2100
min–1

≤ 900
min–1

≤ 600
min–1

≤ 550
min–1

Trägheitsmoment

0,83 ·
2,0 · 10–3 7,1 · 10–3 1,7 · 10–3
–3
2
10 kgm kgm2
kgm2/
kgm2
–3
4,5 · 10kgm2

12 · 10–3
kgm2/
6,5 · 10–3
kgm2

28 · 10–3
kgm2/
20 · 10–3
kgm2

59 · 10–3
kgm2

199 · 10–3 263 · 10–3
kgm2
kgm2

Zulässige Axialbewegung≤ ±0,4 mm (Teilungstrommel relativ zum Abtastkopf)

Positionen/U

134 217 728 (27 Bit)

268 435 456 (28 Bit)

536 870 912 (29 Bit)

Messschritt

0,0097“

0,0048“

0,0024“Signalperioden

8195

10 010

14 003

11 61616 37919 99825 99337 99444 000Genauigkeit der Teilung

±3”

±2,5”

±2”

±2,3”

±1,9”

±1,8”

±1,7”

±1,5”

±1,5”

±0,20“±0,16“±0,12“±0,14“±0,10“±0,08“±0,06“±0,04“±0,04“ 2,6 kg

 3,8 kg

 3,7 kgohne mech.
­Fehlerausschluss

15 000
min–1

12 250
min–1

10 500
min–1

8750
min–1

7500
min–1

6250
min–1

4750
min–1

3250
min–1

2750
min–1

Max. Winkelbeschleunigung

14 000rad/s26600
rad/s27900
rad/s22700
rad/s21800
rad/s2

1000
rad/s21300
rad/s2900
rad/s2

1200
rad/s2Elektr. zul. Drehzahl

 7000min–1

 5750min–1

 4400min–1

 3000min–1

 2550min–1

 2100
min–1

 900
min–1

 600
min–1

 550
min–1

Trägheitsmoment

0,81 · 10–3 1,9 · 10–3
kgm2
kgm2

2,3 · 10–3
kgm2

7,1 · 10–3
kgm2

12 · 10–3
kgm2

28 · 10–3
kgm2

59 · 10–3
kgm2

195 · 10–3 258 · 10–3
kgm2
kgm2

Zulässige Axialbewegung ±0,4 mm (Teilungstrommel relativ zum Abtastkopf)

Positionen/U

134 217 728 (27 Bit)

268 435 456 (28 Bit)

536 870 912 (29 Bit)

Interpolationsabweichungenpro Signalperiode

Messschritt

0,0097“

0,0048“

0,0024“Schutzart EN 60529

Komplettgerät im angebauten Zustand: IP00

Signalperioden

8195

10 01011 61614 00316 37919 99825 99337 99444 000Masse

 0,42 kg  0,69 kg  1,2 kg/  0,35 kg  1,5 kg/  2,3 kg/ 0,66 kg
 0,66 kg  1,5 kg

Genauigkeit der Teilung

±3,7”

±3,0”

±2,8”

±2,5”

±2,5”

±2,5”

±2,5”

±2,0”

±2,0”

Interpolationsabweichungenpro Signalperiode±0,20“±0,16“±0,14“±0,12“±0,10“±0,08“±0,06“±0,04“±0,04“ 1,5 kg

 2,3 kg

 2,6 kg

 3,8 kg

 3,6 kg3)

Schutzart EN 60529

Komplettgerät im angebauten Zustand: IP00

Masse

 0,40 kg  0,68 kg  0,51 kg  1,2 kg

1)* Bei Bestellung bitte auswählen
	In der Anwendung muss das Gerät gegen Verschmutzung durch Festkörper und Flüssigkeiten geschützt sein.
Bei Bedarf geeignete Kapselung mit Dichtung und Sperrluft verwenden

1)* Bei Bestellung bitte auswählen
	Nach Positionswertvergleich können in der nachfolgenden Elektronik weitere Abweichungen auftreten(Hersteller der Elektronik kontaktieren)2)Mechanische Ankopplung: Fehlerausschlüsse für das Lösen von Abtastkopf und Teilungstrommel siehe Funktionale Sicherheit
3)	In der Anwendung muss das Gerät gegen Verschmutzung durch Festkörper und Flüssigkeiten geschützt sein.
Bei Bedarf geeignete Kapselung mit Dichtung und Sperrluft verwenden
1)

42

43

ECA 4410, ECA 4490 (Teilungstrommel mit Zentrierbund)
Abmessungen

> 11

> 16

Zubehör: Montagehilfe

> 60

>8

11

5a

5b

7b

7a

W1 = ohne mechanischen Fehlerausschluss
W2 = mit mechanischem Fehlerausschluss,  = Montagemöglichkeiten
 = Lagerung Kundenwelle
W = Aufnahmedurchmesser (Welle)
1 = Rundheit Aufnahmedurchmesser (Welle)
2 =	Zul. Axialbewegung der Antriebswelle:≤ ±0.4 mm
3 = Konstruktionsvorschlag für Freistich
4 =	Abdrückgwinde, nicht für Trommel­
befestigung zulässig

44

5 = Optische Mittellinie
6 = Kabelabstützung
7a =	Positive Drehrichtung für Abtastköpfe
mit Functional Safety
7b =	Positive Drehrichtung für Abtastköpfe
ohne Functional Safety
8 = Inkremental Spur
9 = Code Spur
10 = Freiraum für Montagehilfe
11 = Montagehilfe

Weitere Informationen:
CAD-Daten siehe auch cad.heidenhain.de

45

ECA 4412, ECA 4492 (Teilungstrommel ohne Zentrierbund)
AbmessungenZubehör: Montagehilfe
8±0.1
ISO 4762 - M3x25 - 8.8
ISO 7092 - 3 - 200HV>16

 W /  D1

4

ISO 4762 - M3x20 - 8.8



ISO 7092 - 6/5/3 - 200HV - 8.8>60

ISO 4762 - M6x22/M5x20/M3x20

3a

3b

4b

4a

,  = Montagemöglichkeiten
 = Lagerung
W = Aufnahmedurchmesser (Welle)
1 = Zul. Axialbewegung der Antriebswelle: ≤ ±0.4 mm
2 = Nicht für Trommelbefestigung zulässig
3 = Optische Mittellinie und Markierung für 0° Position
4a = Positive Drehrichtung für Abtastköpfe mit Functional Safety
4b = Positive Drehrichtung für Abtastköpfe ohne Functional Safety
5 = Markierung für Trommelzentrierung (3x120°)
6 = Inkremental Spur
7 = Code Spur
8 = Freiraum für Montagehilfe
9 = Montagehilfe

46

Weitere Informationen:
CAD-Daten siehe auch cad.heidenhain.de47

Baureihe ERA 4000
Inkrementales Winkelmessgerät mit hoher Genauigkeit• Stahlteilungstrommel mit Dreipunktzentrierung oder Zentrierbund• Optimierte Abtastung für sehr hohe Zuverlässigkeit• Integrierte Funktionsanzeige mittels dreifarbiger LED• Bestehend aus Abtastkopf und Teilungstrommel mit optionaler Sperrluftabdeckung
AK ERA 4280 Teilungsperiode 20 µm
AK ERA 4480 Teilungsperiode 40 µm
AK ERA 4880 Teilungsperiode 80 µm

Abtastkopf

AK ERA 4470

Schnittstelle« TTL

Schnittstelle» 1 VSS, HSP

Integrierte Interpolation*

1fach

10fach50fach100fach500fach1000fachGrenzfrequenz –3 dB

1 MHz

Abtastfrequenz2)

 450 kHz 312,5 kHz

 125 kHz

 62,5 kHz 12,5 kHz 6,25 kHz

Elektrischer Anschluss

Kabel 1 m oder 3 m
Kupplung M12, 12-polig oder Kupplung M23, 12-polig oder Stecker Sub-D, 15-polig

Flankenabstand a 0,220 µs

 0,07 µs

 0,03 µs

Elektrischer Anschluss*

Kabellänge

 150 m (mit HEIDENHAIN-Kabel)

Kabel 1 m oder 3 m
Stecker Sub-D, 15-polig, Stift , Schnittstellen-Elektronik im Stecker

Versorgungsspannung

DC 5 V ±0,5 V

Kabellänge

mit HEIDENHAIN-Kabel:  20 m, während des Signalabgleichs mit PWM 21:  3 m

Stromaufnahme< 130 mA (ohne Last)

Versorgungsspannung

DC 5 V ±0,5 V

Vibration 55 Hz bis 2000 Hz

Stromaufnahme 250 mA (ohne Last)

Schock 11 ms
6 ms

mit mechanischen Fehlerausschluss:  200 m/s2 (EN 60068-2-6)ohne mechanischen Fehlerausschluss:  200 m/s2 (EN 60068-2-6)
mit mechanischen Fehlerausschluss:  200 m/s2 (EN 60068-2-27)
ohne mechanischen Fehlerausschluss:  1000 m/s2 (EN 60068-2-27)

Vibration 55 Hz bis 2000 Hz

Arbeitstemperatur–10 °C bis 70 °C

Schock 1
 1 ms
6 ms

mit mechanischen Fehlerausschluss:  200 m/s2 (EN 60068-2-6)ohne mechanischen Fehlerausschluss:  200 m/s2 (EN 60068-2-6)
mit mechanischen Fehlerausschluss:  200 m/s2 (EN 60068-2-27)
ohne mechanischen Fehlerausschluss:  1000 m/s2 (EN 60068-2-27)

Relative Luftfeuchtigkeit

 93 % (bei 40 °C/4d gemäß EN 60068-2-78); Kondensation ausgeschlossen

Arbeitstemperatur–10 °C bis 70 °C

Schutzart

IP40

Relative Luftfeuchtigkeit

 93 % (bei 40 °C/4d gemäß EN 60068-2-78); Kondensation ausgeschlossen

Masse		Abtastkopf
Anschlusskabel
Kupplung (M12)Kupplung (M23)
Stecker Sub-D

 20 g (ohne Anschlusskabel) 20 g/m
 15 g 50 g 32 gSchutzart

IP40

Masse	Abtastkopf
Anschlusskabel
Stecker Sub-D

 20 g (ohne Kabel) 20 g/m
 74 gAbtastkopf

AK ERA 4480 Teilungsperiode 40 µm mit Sperrluftabdeckung

Schnittstelle» 1 VSS, HSP

Grenzfrequenz –3 dB

1 MHz

Elektrischer Anschluss

Kabel 1 m oder 3 m
Kupplung M12, 12-polig oder Kupplung M23, 12-polig

Kabellänge

 150 m (mit HEIDENHAIN-Kabel)

Versorgungsspannung

DC 5 V ±0,5 V

Stromaufnahme< 130 mA (ohne Last)

Vibration 55 Hz bis 2000 Hz
Schock 11 ms
6 ms

mit mechanischen Fehlerausschluss:  200 m/s2 (EN 60068-2-6)ohne mechanischen Fehlerausschluss:  200 m/s2 (EN 60068-2-6)
mit mechanischen Fehlerausschluss:  200 m/s2 (EN 60068-2-27)
ohne mechanischen Fehlerausschluss:  1000 m/s2 (EN 60068-2-27)

Arbeitstemperatur–10 °C bis 70 °C

Relative Luftfeuchtigkeit

 93 % (bei 40 °C/4d gemäß EN 60068-2-78); Kondensation ausgeschlossen

Schutzart

IP40

Masse		Abtastkopf
Anschlusskabel
Kupplung (M12)Kupplung (M23) 35 g (ohne Anschlusskabel) 20 g/m
 15 g 50 gAbtastkopf

48

1)* Bei Bestellung bitte auswählen
1)	Geeignet für Applikationen, die die Zeit zwischen den einzelnen Taktflanken der TTL-Ausgangssignale messen.
Nicht getaktete Ausgangssignale ermöglichen einen geringen Flankenjitter.
2)
Maximale Abtastfrequenz während der Referenzierung: 70 kHz

49

Teilungstrommel mit Zentrierbund

TTR ERA 4200 C Teilungsperiode 20 µm
TTR ERA 4400 C Teilungsperiode 40 µm
TTR ERA 4800 C Teilungsperiode 80 µm

Maßverkörperung
Ausdehnungskoeffizient

Stahltrommel–6 –1
therm  10,4 · 10 K

TTR ERA 4200

12 000/±0,32”

16 384/±0,24”

20 000/±0,19”

28 000/±0,14”

32 768/±0,12”

40 000/±0,10”

52 000/±0,07”––TTR ERA 4400

6000/
±1,08”

8192/±0,79”

10 000/±0,65”

14 000/±0,46”

16 384/±0,40”

20 000/±0,32”

26 000/±0,25”

38 000/±0,17”

44 000/±0,15”TTR ERA 4800

3000/
±2,16”

4096/±1,58”

5000/±1,30”

7000/±0,93”

8192/±0,79”

10 000/±0,65”

13 000/±0,50”––

Genauigkeit der Teilung

±5”

±3,7”

±3”

±2,5”

Referenzmarken

abstandscodiert oder eine

Trommel-Innendurchmesser*

40 mm

70 mm

80 mm

120 mm

150 mm

180 mm

270 mm

425 mm

512 mmTrommel-Außendurchmesser*

76,75 mm104,63 mm

127,64 mm

178,55 mm

208,89 mm

254,93 mm

331,31 mm

484,07 mm

560,46 mm

Mech. zul. Drehzahl
mit mech. Fehlerausschluss

10 000 min–1

8500 min–1

6250 min–1

4500 min–1

4250 min–1

3250 min–1

2500 min–1

1800 min–1

1500 min–1

20 000 min–1 15 000 min–1

12 250 min–1

8750 min–1

7500 min–1

6250 min–1

4750 min–1

3250 min–1

2750 min–1

Trägheitsmoment

0,27 · 10–3
kgm2

1,9 · 10–3
kgm2

7,1 · 10–3
kgm2

12 · 10–3
kgm2

28 · 10–3
kgm2

59 · 10–3
kgm2

195 · 10–3
kgm2

258 · 10–3
kgm2

Max. Winkelbeschleunigung
mit mech. Fehlerausschluss

20 000 rad/s2 14 000 rad/s2 6600 rad/s2

2700 rad/s2

1800 rad/s21000 rad/s2

1300 rad/s2

900 rad/s2

1200 rad/s2

Zulässige Axialbewegung ±0,5 mm (Teilungstrommel relativ zum Abtastkopf)

Schutzart EN 60529

Komplettgerät im angebauten Zustand: IP00; mit Sperrluftabdeckung: IP 40

Masse 0,28 kg

 2,3 kg

 2,6 kg

 3,8 kg

 3,6 kg

Signalperioden/­Interpolations­abweichungenpro ­Signalperiode1)

ohne mech. Fehlerausschluss

0,81 · 10–3
kgm2

 0,41 kg

 0,68 kg 1,2 kg±2”

 1,5 kg

* Bei Bestellung bitte auswählen
	Interpolationsabweichung innerhalb einer Signalperiode und Genauigkeit der Teilung ergeben zusammen die messgerätspezifischen
Abweichungen; zusätzliche Abweichungen durch Anbau und Lagerung der zu messenden Welle siehe Messgenauigkeit

1)

50

51

ERA 4280 C, ERA 4480 C, ERA 4880 C
AbmessungenSignalperioden

12 000

 D2

ISO 7092 – 6/5 – 200HV – 8.8

16 38420 00028 00032 76840 00010

 W1 /   /  

ISO 4762 – M3x25 – 8.8

52 0000.4
–

 D3

RW

±2,5”

±2”

±1,9”

±1,8”

±1,7”

Interpolations­abweichungen1)
pro Signalperiode±0,36”±0,24”±0,19”±0,14”±0,12”±0,10”±0,07”

Referenzmarken

abstandscodiert oder eine–1

4

120 mm/
150 mm

150 mm/
185 mm

180 mm/
210 mm

270 mm104,63 mm

127,64 mm

178,55 mm

208,89 mm

254,93 mm

331,31 mm

–1

–1

–1

–1

–1

–1

Mech. zul. Drehzahl

20 000 min

15 000 min

12 250 min

8750 min

7500 min

6250 min

4750 minTrägheitsmoment

0,28 · 10–3
kgm2

0,83 · 10–3
kgm2

2,0 · 10–3
kgm2

7,1 · 10–3
kgm2/
4,5 · 10–3
kgm2

12 · 10–3
kgm2/
6,4 · 10–3
kgm2

28 · 10–3
kgm2/
20 · 10–3
kgm2

59 · 10–3
kgm2

 ±0,5 mm (Teilungstrommel relativ zum Abtastkopf)

Schutzart EN 60 529

Komplettgerät im angebauten Zustand: IP00, mit Sperrluftabdeckung: IP40

Masse

 0,30 kg

 0,69 kg 1,2 kg/
 0,66 kg 0.2 AA

M3

>  D2 + 12

7.5

D-D

5:1

7.2
Ø 3.7

 1,5 kg/
 0,66 kg

 2,3 kg/ 1,5 kg
 2,6 kg

17.5°
15°

 D1 + 1

0.25/50 C

Zulässige Axialbewegung 0,42 kg

2x

11

Rz 16

α

15°
11.5



0.25/50 A

0.75 ± 0.1

R76,75 mm

80 mm

< 50
> 2.9

Trommel-­Außendurchmesser*

70 mm

0.07/14 A

Trommel-­Innendurchmesser* 40 mm



Rz 16

55°

3.1

±3”

6.5

±4”

0.05 A

X>11
12

Genauigkeit der Teilung

19
4  0.1<  D1 - 10

R2

.1
±0

0.5 
–

Stahltrommel–6 –1
therm  10,4 · 10 K

ISO 4762 – M5x20 – 8.8
ISO 4762 – M6x25 – 8.8

1 ± 0.2 x 45°

Maßverkörperung
Ausdehnungskoeffizient

0.3 ± 0.05 x 45°

TTR ERA 4202 C Teilungsperiode 20 µm

0.3 ± 0.05 x 45°

Teilungstrommel
mit Dreipunktzentrierung

1312* Bei Bestellung bitte auswählen
1)
	Interpolationsabweichung innerhalb einer Signalperiode und Genauigkeit der Teilung ergeben zusammen die messgerätspezifischen
Abweichungen; zusätzliche Abweichungen durch Anbau und Lagerung der zu messenden Welle siehe Messgenauigkeit

G

23 ± 0.5

46
30.5

C

D

M

7.75

C

2.75

D

13

C



E1
W1 = ohne mechanischen Fehlerausschluss
W2 = mit mechanischem Fehlerausschluss,  = Montage-Möglichkeiten
 = Lagerung Kundenwelle
W = Aufnahmedurchmesser (Welle)
1 =	Zul. Axialbewegung der Antriebswelle:
 ±0.5 mm
2 = Kabelabstützung

52

3 = Positive Drehrichtung
4 = Inkremental Spur
5 = Referenzimpuls Spur
6 = Freiraum für Montagehilfe
7 =	Mit mechanischem Fehlerausschlussa = 11.5 mm ±0.1 mm

 0.2 AC-C



M5: > 7
M6: > 98 = Funktionsanzeige
9 = Montagehilfe (Zuberhörteil)
10 = Rundheit Aufnahmedurchmesser (Welle)
11 = Konstruktionsvorschlag für Freistich
12 =	Abdrückgewinde, nicht für Trommel­
befestigung zulässig

53

ERA 4202 C
Abmessungen


a





ISO 4762 – M3x20 – 8.8
ISO 4762 – M5x20 – 8.8

 D3

ISO 7092 – 5/3 – 200HV - 8.8

 D2

Rz 16

 W /  D1
 D1

ISO 4762 – M3x25 – 8.8

0.1/20 A

X

0.1 A

A

0.05 A

X

Rz 16



15°

5.3

4
 0.2 AA

M3

6x/12xM

0.3±0.05x45°

>60

A–A

E2

0.07/14 A

4±0.1



1+0.5
0

2x

 D1

6.4

11
12

19
4  0.1

Rz 16

2.5

16.5

0.75±0.1

5:1

0.3±0.05x45°

ISO 4762 – M3x(a+4) – 8.8
ISO 7092 – 3 – 200HV – 8.8

>16

II

 0.2 A7.5

D-D

 D1+0.4
1:1

7.2
11.5

0.25/50 C

Ø 3.7



0.75 ± 0.1

R

< 50
>2.9




 A

11

40



A

3

23 ± 0.5

 3.4

46
30.5

C
1:1

7.75

 0.2 B 2x

D

A

2.75

D
 40 –0.001/–0.005

 40 +0.004

 40 +0.004/+0.000

0.001

 50

 76.75



13




E1



  10

 229.46







54

,  = Montage-Möglichkeiten
 = Lagerung Kundenwelle
W = Aufnahmedurchmesser (Welle)
1 =	Zul. Axialbewegung der Antriebswelle:
 ±0.5 mm
2 = Kabelabstützung

3 = Positive Drehrichtung
4 = Inkremental Spur
5 = Referenzimpuls Spur
6 = Freiraum für Montagehilfe
7 =	Mit mechanischem Fehlerausschlussa = 11.5 ±0.1 mm

8 = Funktionsanzeige
9 = Montagehilfe (Zuberhörteil)
10 =	Markierungen für Trommelzentrierung(3x120°)55

ERA 4480 C
mit SperrluftabdeckungII
ISO 4762 – M3x(a+4) – 8.8
ISO 7092 – 3 – 200HV – 8.8


0.1/20 A



A

>16

a

0.05

0.75±0.1

2.5

E2

a ... g = Ausführung Sperrluftabdeckung
A = Lagerung
1 = Montageabstand 0.15 mm (Abtastkopf)
2 = Montageabstand 0.15 mm (Sperrluftabdeckung)3 = Kabelabstützung
4 = Funktionsanzeige
5 = Anschlussstück Sperrluft
6 = Referenzmarkenlage



< 50

A-A





>60

1+0.5
0



M5: min. 7
M6: min. 9

4±0.1

16.5



1:1



40



A
 3.4

1:1





3


0.2

B 2x

A

 104.63

 127

 117

 105.2

 208.89

 232

 222

 209.4

 278

 268

 354

 344

 331.31

 332

Weitere Informationen:
CAD-Daten siehe auch cad.heidenhain.de

56

57

Baureihe ECM 2400
Absolutes Winkelmessgerät mit magnetischer Abtastung• Bestehend aus Abtastkopf und Teilungstrommel• Auch für sicherheitsgerichtete Anwendungen• Unempfindlich gegen Verschmutzung
Abtastkopf

AK ECM 2410

AK ECM 2490 F

AK ECM 2490 M

Schnittstelle

EnDat 2.2

Fanuc Serial Interface;Þi Interface

Mitsubishi high speed Interface

Bestellbezeichnung

EnDat22

Fanuc05

Mit03-4

Taktfrequenz 16 MHz–

Rechenzeit tcal

 5 µs–Funktionale Sicherheit
für Anwendungen bis• SIL 2 nach EN 61508(weitere Prüfgrundlage: IEC 61800-5-3)• Kategorie 3, PL „d“ nach
EN ISO 13849-1:2015–

PFH

 25 · 10

Elektrischer Anschluss

Kabel 1 m mit Kupplung M12, Stift, 8-polig–91)Kabellänge≤ 30 m

Versorgungsspannung

DC 3,6 V bis 14 V

Leistungsaufnahme (max.)

bei 3,6 V: 1,1 W
bei 14 V: 1,3 W

Stromaufnahme (typisch)bei 5 V: < 200 mA (ohne Last)

Vibration 55 Hz bis 2000 Hz
Schock 6 ms
mit mechanischem Fehlerausschlussohne mechanischem Fehlerausschluss≤ 400 m/s2 (EN 60068-2-6)

Arbeitstemperatur–10 °C bis 80 °C

Schutzart EN 60529

IP67

Masse 	Abtastkopf
Anschlusskabel
Kupplung M23

 40 g (ohne Anschlusskabel) 35 g/m
 15 g1)

58(bis 6000 m über NN)–≤ 400 m/s2 (EN 60068-2-27)≤ 1000 m/s2 (EN 60068-2-27)

Mit HEIDENHAIN-Kabel; Taktfrequenz  8 MHz

59

Teilungstrommel

TTR ECM 2400 Teilungsperiode  400 µm

Maßverkörperung
Ausdehnungskoeffizient

Stahltrommel–6 –1Þtherm  10 · 10 K

Signalperioden

900

1024

1200

1400

1696

2048

2600

Trommel-Innendurchmesser*

70 mm

80 mm/95 mm

105 mm/120 mm

130 mm

160 mm

180 mm

260 mmTrommel-Außendurchmesser* 113,16 mm

128,75 mm

150,88 mm

176,03 mm

213,24 mm

257,50 mm

326,90 mm

Genauigkeit der Teilung

±8”

±7”

±6”/±8”

±5,5”

±4,5”

±4”

±3,5”

Interpolationsabweichungpro Signalperiode

±9”

±8”

±7”

±6”

±5”

±4”

±3”

Positionen/U

8 388 608 (23 Bit)

16 777 216 (24 Bit)

33 554 432 (25 Bit)

Messschritt

0,154”

0,077”

0,039”

Sicherheitsrelevanter­Messschritt

0,7° (9 Bit)

0,35° (10 Bit)

0,18° (11 Bit)

Sichere Position1) 2)

1,76°

0,88°

0,44°

Mech. zul. Drehzahl≤ 14 500 min–1≤ 13 000 min–1/≤ 12 500 min–1≤ 10 500 min–1≤ 9000 min–1≤ 7000 min–1≤ 6000 min–1≤ 4500 min–1

Max. Winkelbeschleunigung

9000 rad/s2

6000 rad/s2/
9000 rad/s2

4900 rad/s2/
7000 rad/s2

3300 rad/s2

1900 rad/s2

820 rad/s2

560 rad/s2

Elektr. zu. Drehzahl≤ 29 000 min–1≤ 25 000 min–1≤ 21 500 min–1≤ 18 500 min–1≤ 15 000 min–1≤ 12 500 min–1≤ 10 000 min–1

Trägheitsmoment

1,5 · 10–3 kgm2

2,6 · 10–3 kgm2/
2,1 · 10–3 kgm2

4,4 · 10–3 kgm2/
3,4 · 10–3 kgm2

7,4 · 10–3 kgm2

16 · 10–3 kgm2

37 · 10–3 kgm2

76 · 10–3 kgm2

Zulässige Axialbewegung≤ ±0,75 mm

Masse

 0,69 kg

 0,89 kg/
 0,65 kg 1,0 kg/
 0,72 kg 1,2 kg

 1,8 kg 3,0 kg

 3,5 kg

* Bei Bestellung bitte auswählen
1)
	Nach Positionswertvergleich können in der nachfolgenden Elektronik weitere Abweichungen auftreten(Hersteller der Elektronik kontaktieren)2)
Mechanische Ankopplung: Fehlerausschlüsse für das Lösen von Abtastkopf und Teilungstrommel siehe Funktionale Sicherheit

60

61

ECM 2400
Abmessungen

Rz 16

A
0.04 A



D1

W1

W2

D2

D3

E

G

 70 +0/–0,008

 70 +0,010/+0,002

 70 +0,019/+0,011

 85

 113,16

62,3

6x M6

 80 +0/–0,008

 80 +0,010/+0,002

 80 +0,022/+0,014

 95

 128,75

70,1

6x M6

 95 +0/–0,010

 95 +0,013/+0,003

 95 +0,029/+0,019

 110

 128,75

70,1

6x M6

 105 +0/–0,010

 105 +0,013/+0,003

 105 +0,031/+0,021

 120

 150,88

81,2

6x M6

 130 +0/–0,012

 130 +0,015/+0,003

 130 +0,041/+0,029

 145

 176,03

93,7

6x M6

 160 +0/–0,012

 160 +0,015/+0,003

 160 +0,049/+0,037

 175

 213,24

112,3

6x M6

 180 +0/–0,012

 180 +0,015/+0,003

 180 +0,055/+0,043

 195

 257,50

134,5

6x M6

 260 +0/–0,016

 260 +0,020/+0,004

 260 +0,082/+0,066

 275

 326,90

169,2

6x M6

ISO 4762−M4−8.8

< 3.8

0.2 A

>    

19.35

22.8

ISO 7092−4−200HV

4.55
8.55

6
40

N

Rz 6.3

5



M5



 

<    

 W1 /  W2

A

00

B

24

42

2:1

5

M4

TTR
EC
M

B

0.15
±0.0
2

B-B

1.5

 50

5.5

B

A-A

5

13.6

21.5

2x

HEID
E
NH
AI

6x60°

6x

50

60°

0.1 B

X
A

Rz 16


TTR ECM 2400
2



W1 = ohne mechanischen Fehlerausschluss
W2 = mit mechanischem Fehlerausschluss = Lagerung Kundenwelle
1 = Wellenanpassung ganzflächige Kontaktfläche beachten
2 = Axialtoleranz Kundenwelle
3 = Kabelabstützung
4 = Zentrierbund
5 = Drehrichtung der Welle für steigende Positionswerte

6263

Baureihe ERM 2200/2400/2900
Inkrementelles Winkelmessgerät mit magnetischer Abtastung• Bestehend aus Abtastkopf und Teilungstrommel• Mehrere Teilungsperioden entsprechend den Genauigkeits- und Drehzahlanforderungen• Verschiedene Trommelformen für Rundachsen und Hauptspindeln• Hohe Vielfalt an Trommeldurchmesser
Teilungsperiode  200 µm

Abtastkopf

AK ERM 2280

ERM 2200

AK ERM 2283

Teilungsperiode
 1000 µm

AK ERM 2293 M

AK ERM 2480

AK ERM 2420

AK ERM 2410

AK ERM 2980

Schnittstelle» 1 VSS

Mitsubishi highspeed Interface(Mit 02-4)2)» 1 VSSTTL x 1, TTL x 2

EnDat 2.22) 3)» 1 VSS

Grenzfrequenz (–3 dB)
Abtastfrequenz≥ 300 kHz–––≥ 300 kHz––≥ 350 kHz––≥ 300 kHz–

Integrierte Interpolation–

16 384 (14 bit)–

16 384 (14 bit)–

Taktfrequenz–

 8 MHz–

Rechenzeit tcal–

 5 µs–Elektrischer Anschluss

Kabel 1 m mitoder ohne­Kupplung M23,
12-polig

Kabel 1 m mit oder ohne
­Kupplung M23, 12-polig

Kabel 1 m mit
Kupplung M12,8-polig

Kabel 1 m mitoder ohne­Kupplung M23,
12-polig

Kabelabgang

tangential links oder rechts

tangential links oder rechts, axial

tangential rechts

tangential links
oder rechts, axial

Versorgungsspannung

DC 5 V ±0,5 V

DC 3,6 V bis 14 V

DC 5 V ±0,5 V

DC 3,6 V bis 14 V

DC 5 V ±0,5 V

Stromaufnahme (typisch)≤ 150 mA
(ohne Last)≤ 90 mA(ohne Last)≤ 150 mA (ohne Last)bei 5 V: ≤ 90 mA(ohne Last)≤ 150 mA
(ohne Last)

Kabel 1 m mit
Kupplung M23,
12-polig oder
Kupplung M12,12-polig≤ 35 mA(ohne Last)

Leistungsaufnahme (max.)

ERM 2900

Teilungsperiode  400 µm

Kabel 1 m mit
Kupplung M12,8-polig

bei 3,6 V:
1080 mWbei 14 V:
1300 mWbei 3,6 V: 1080 mW
bei 14 V: 1300 mW

Kabellänge1)≤ 150 m≤ 30 mVibration 55 Hz bis 2000 Hz≤ 400 m/s2 (EN 60068-2-6)

Schock 6 ms

≤ 1000 m/s2 (EN 60068-2-27)

Schock 6 ms,	mit Fehlerausschluss für das
Lösen der mechanischen
Verbindung≤ 400 m/s2 (EN 60068-2-27)≤ 300 m/s
(EN 60068-2-6)≤ 1000 m/s2
(EN 60068-2-27)≤ 400 m/s2
(EN 60068-2-27)

Arbeitstemperatur–10 °C bis 60 °C

Schutzart EN 60529

IP67

Masse		
			
			
			

Abtastkopf
Anschlusskabel
Kupplung M23
Kupplung M12≤ 150 m2

≤ 100 m

≤ 400 m/s2 (EN 60068-2-6)≤ 1000 m/s2 (EN 60068-2-27)≤ 400 m/s2 (EN 60068-2-27)≤ 150 m2

≤ 300 m/s
(EN 60068-2-6)≤ 1000 m/s2
(EN 60068-2-27)≤ 400 m/s2
(EN 60068-2-27)≤ 400 m/s2
(EN 60068-2-6)≤ 1000 m/s2
(EN 60068-2-27)≤ 400 m/s2
(EN 60068-2-27)–10 °C bis 100 °C

 30 g (ohne Anschlusskabel) 37 g/m
 50 g 15 g1)

Mit HEIDENHAIN-Kabel
Absoluter Positionswert nach Überfahren zweier Referenzmarken
3)
EnDat 2.2 für inkrementale Messgeräte nur nach Rücksprache mit Steuerungshersteller verwendbar
2)

64

65

Teilungstrommel

TTR ERM 2200
TTR ERM 2203
Teilungsperiode  200 µm

Maßverkörperung
Ausdehnungskoeffizient

Stahltrommel–6 –1Þtherm  10 · 10 K

Signalperioden

1024

1200

1440

1800

2048

2400

2800

3392

4096

5200

7200

Trommel-Innendurchmesser*

40 mm

40 mm/55 mm

55 mm

70 mm

80 mm/95 mm

105 mm/120 mm

130 mm/140 mm

160 mm

180 mm/220 mm

260 mm/295 mm

380 mm/410 mm

Trommel-Außendurchmesser* 64,37 mm

75,44 mm90,53 mm

113,16 mm

128,75 mm

150,88 mm

176,03 mm

213,24 mm

257,50 mm

326,90 mm

452,64 mm

Genauigkeit der Teilung			
TTR ERM 2200
			TTR ERM 2203

±12”
±8”

±10”
±6,5”

±8,5”
±5,5”

±7”
±4,5”

±6”
±4”

±5,5”/7”±3,5”/5,5”±5”/6”±3,5”/5”

±4”
±2,5”

±3,5”/4,5”±2”/3,5”±3”/4”±1,5”/3”±2,5”/3,5”–/–Interpolationsabweichungpro Signalperiode			
TTR ERM 2200
			TTR ERM 2203

±9”
±4,5”

±8”
±4”

±6,5”
±3,5”

±5,5”
±3”

±4,5”
±2,5”

±4”
±2”

±4”
±2”

±3”
±1,5”

±2,5”
±1,5”

±2”
±1”

±1,5”
–/–

Referenzmarkeeine oder abstandscodiert

Mech. zul. Drehzahl≤ 22 000 min–1≤ 19 000 min–1/≤ 18 000 min–1≤ 18 500 min–1≤ 14 500 min–1≤ 13 000 min–1/≤ 12 500 min–1≤ 10 500 min–1≤ 9000 min–1/≤ 8500 min–1≤ 7000 min–1≤ 6000 min–1≤ 4500 min–1≤ 3000 min–1

Max. Winkelbeschleunigung1)

50 000 rad/s2

27 000 rad/s2/
48 000 rad/s2

20 000 rad/s2

9000 rad/s2

6000 rad/s2/
9000 rad/s2

4900 rad/s2/
7000 rad/s2

3300 rad/s2/
4400 rad/s2

1900 rad/s2

820 rad/s2/
1800 rad/s2

560 rad/s2/
1300 rad/s2

570 rad/s2/
960 rad/s2

Trägheitsmoment

0,15 · 10–3 kgm2

0,32 · 10–3 kgm2/
0,24 · 10–3 kgm2

0,63 · 10–3 kgm2

1,5 · 10–3 kgm2

2,6 · 10–3 kgm2/
2,1 · 10–3 kgm2

4,4 · 10–3 kgm2/
3,4 · 10–3 kgm2

7,4 · 10–3 kgm2/
6,3 · 10–3 kgm2

16 · 10–3 kgm2

37 · 10–3 kgm2/
23 · 10–3 kgm2

76 · 10–3 kgm2/
42 · 10–3 kgm2

240 · 10–3 kgm2/
150 · 10–3 kgm2

Zulässige Axialbewegung≤ ±1,25 mm

Masse

 0,21 kg 0,35 kg/ 0,22 kg 0,44 kg

 0,69 kg

 0,89 kg/
 0,65 kg 1,0 kg/
 0,72 kg 1,2 kg/
 0,99 kg

 1,8 kg 3,0 kg/
 1,6 kg

 3,5 kg/ 1,7 kg 5,4 kg/
 3,2 kg

* Bei Bestellung bitte auswählen
Mit Fehlerausschluss für das Lösen der mechanischen Verbindung

1)

66

67

Teilungstrommel

TTR ERM 2400
Teilungsperiode  400 µm

Maßverkörperung
Ausdehnungskoeffizient

Stahltrommel–6 –1Þtherm  10 · 10 K

Signalperioden

512

600

720

900

1024

1200

1400

1696

2048

Trommel-Innendurchmesser*

40 mm

40 mm/55 mm

55 mm

70 mm

80 mm/95 mm

105 mm/120 mm

130 mm/140 mm

160 mm

180 mm/220 mm 260 mm/295 mm 380 mm/410 mm 450 mm

512 mmTrommel-Außendurchmesser* 64,37 mm

75,44 mm90,53 mm

113,16 mm

128,75 mm

150,88 mm

176,03 mm

213,24 mm

257,50 mm

326,90 mm

452,64 mm

484,07 mm

603,52 mm

Genauigkeit der Teilung

±13”

±11”

±10”

±8”

±7”

±6”/8”±5,5”/7”±4,5”±4”/5”±3,5”/4”±3”/3,5”

±3,5”

±3”

Interpolationsabweichungpro Signalperiode±18”±15,5”±13”±10,5”

±9”

±8”

±6,5”

±5,5”

±4,5”

±3,5”

±3”

±2,5”

±2”

Referenzmarkeeine oder abstandscodiert

Mech. zul. Drehzahl≤ 22 000 min–1≤ 19 000 min–1/≤ 18 000 min–1≤ 18 500 min–1≤ 14 500 min–1≤ 13 000 min–1/≤ 12 500 min–1≤ 10 500 min–1≤ 9000 min–1/≤ 8500 min–1≤ 7000 min–1≤ 6000 min–1≤ 4500 min–1≤ 3000 min–1≤ 3000 min–1≤ 1600 min–1

Max. Winkelbeschleunigung1)

50 000 rad/s2

27 000 rad/s2/
48 000 rad/s2

20 000 rad/s2

9000 rad/s2

6000 rad/s2/
9000 rad/s2

4900 rad/s2/
7000 rad/s2

3300 rad/s2/
4400 rad/s2

1900 rad/s2

820 rad/s2/
1800 rad/s2

560 rad/s2/
1300 rad/s2

570 rad/s2/
960 rad/s2

470 rad/s2

230 rad/s2

Trägheitsmoment

0,15 · 10–3 kgm2 0,32 · 10–3 kgm2/ 0,63 · 10–3 kgm2 1,5 · 10–3 kgm2
0,24 · 10–3 kgm2

2,6 · 10–3 kgm2/ 4,4 · 10–3 kgm2/
2,1 · 10–3 kgm2 3,4 · 10–3 kgm2

7,4 · 10–3 kgm2/
6,3 · 10–3 kgm2

16 · 10–3 kgm2

37 · 10–3 kgm2/
23 · 10–3 kgm2

76 · 10–3 kgm2/
42 · 10–3 kgm2

235 · 10–3 kgm2/
151 · 10–3 kgm2

153 · 10–3 kgm2

713 · 10–3 kgm2

Zulässige Axialbewegung≤ ±1,25 mm

Masse

 0,21 kg

 0,89 kg/
 0,65 kg 1,2 kg/
 0,99 kg

 1,8 kg 3,0 kg/
 1,6 kg

 3,5 kg/ 1,7 kg 5,4 kg/
 3,2 kg

 2,8 kg

 9,1 kg 0,35 kg/ 0,22 kg 0,44 kg

 0,69 kg 1,0 kg/0,72 kg

2600

3600

3850

4800

* Bei Bestellung bitte auswählen
1)
Mit Fehlerausschluss für das Lösen der mechanischen Verbindung

68

69

Teilungstrommel

TTR ERM 2404
Teilungsperiode  400 µm

Teilungstrommel

TTR ERM 2405
Teilungsperiode  400 µm

Maßverkörperung
Ausdehnungskoeffizient

Stahltrommel–6 –1
therm  10 · 10 K

Maßverkörperung
Ausdehnungskoeffizient

Stahltrommel–6 –1
therm  10 · 10 K

Signalperioden

360

400

512

1024

Signalperioden

512

600

Trommel-Innendurchmesser*

30 mm

30 mm

40 mm/55 mm 55 mm/60 mm 80 mm

100 mmTrommel-Innendurchmesser*

40 mm

55 mm

Trommel-Außendurchmesser* 45,26 mm

50,29 mm64,37 mm75,44 mm

113,16 mm

128,75 mm

Trommel-Außendurchmesser* 64,37 mm

75,44 mm

Genauigkeit der Teilung

±24”

±21”

±17”

±14”

±10”

±9”

Genauigkeit der Teilung

±17”

±14”

Interpolationsabweichung pro
Signalperiode±25,5“±23“±18“±15,5“±10,5“±9“

Interpolationsabweichung pro
Signalperiode±18“±15,5“

Referenzmarkeeine

ReferenzmarkeeineMech. zul. Drehzahl≤ 60 000 min–1 ≤ 54 000 min–1 ≤ 42 000 min–1≤ 38 000 min–1

Mech. zul. Drehzahl≤ 33 000 min–1≤ 27 000 min–1

Trägheitsmoment

0,11 · 10–3 kgm2

0,16 · 10–3 kgm2

Zulässige Axialbewegung≤ ±0,5 mm

Masse

 0,15 kg

Trägheitsmoment–30,027 · 10
kgm2

–3

0,045 · 10
kgm2

600

–3

0,12 · 10
kgm2/
0,06 · 10–3
kgm2

900

≤ 36 000 min–1≤ 30 000 min–1–3≤ 22 000 min–1 ≤ 20 000 min–1–3

0,19 · 10
kgm2/
0,16 · 10–3
kgm2

1,0 · 10

2

kgm

–3

1,4 · 102

kgm

Zulässige Axialbewegung≤ ±0,5 mm

Masse

 0,07 kg

Teilungstrommel

TTR ERM 2904
Teilungsperiode  1000 µm

Maßverkörperung
Ausdehnungskoeffizient

Stahltrommel–6 –1
therm  10 · 10 K

Signalperioden

180

192

256

300

400

Trommel-Innendurchmesser*

35 mm

40 mm

55 mm

60 mm

100 mmTrommel-Außendurchmesser* 54,43 mm

58,06 mm77,41 mm90,72 mm

120,96 mm

Genauigkeit der Teilung

±72”

±68”

±51”

±44”

±33”

Interpolationsabweichung pro
Signalperiode

±72”

±68“

±51“

±44“

±33“

ReferenzmarkeeineMech. zul. Drehzahl≤ 50 000 min–1≤ 47 000 min–1≤ 35 000 min–1≤ 29 000 min–1≤ 16 000 min–1

Trägheitsmoment

0,06 · 10–3 kgm2

0,07 · 10–3 kgm2

0,22 · 10–3 kgm2

0,45 · 10–3 kgm2

0,93 · 10–3 kgm2

Zulässige Axialbewegung≤ ±0,5 mm

Masse

 0,11 kg 0,11 kg 0,19 kg 0,30 kg

 0,30 kg

 0,14 kg* Bei Bestellung bitte auswählen
 0,10 kg

 0,16 kg/
 0,07 kg 0,17 kg/ 0,13 kg 0,42 kg 0,42 kg* Bei Bestellung bitte auswählen

70

71

ERM 2200/2203/2400
Abmessungen


50



T

2:1

2x

Kabelabgang

31.4

 0.2 AISO 4762−M4−8.8

24

1.5

HEIDENHAIN

4.5

tangential rechts

5.5

TTR
ER
M

M4

d

11

H

ISO 7092−4−200HV

00

8.5

 W1 /  W2

40
5
5
6

6

N



HEIDENHAIN

15

tangential links

HEID
E
NH
AI

Rz 16

 4.5

A

K

T

HEIDENHAIN

axial

TTR ERM 2200
TTR ERM 2203
TTR ERM 2400

W1 = ohne mechanischen Fehlerausschluss
W2 = mit mechanischem Fehlerausschluss,  = Montage-Möglichkeit für Abtastkopf
 = Lagerung Kundenwelle
1 = Wellenpassung ganzflächige Kontaktfläche beachten
2 = Axialtoleranz Kundenwelle
3 = Referenzmarkenlage
4 = Kabelabstützung
5 = Zentrierbund
6 = Drehrichtung der Welle für steigende Positionswerte

Abtastkopf

H

T

H
T
AK ERM 2280/2283 17 mm
0,02 mm
AK ERM
2280/2283
17 mm
mm
AK ERM
2293
19,5 mm 0.02
0,02mm
AK ERM
2420/2480
AK ERM
2420/248017 mm
17 mm
AK ERM
2410 2410
AK ERM

0.04
mm
0,04
mm
19.5 19,5mm mm 0.04
mm
0,04
mm

Montageabstand d(mit Abstandsfolie)K0,05 mm0,050.05
mm mm

K
13,6 mm13.6
15,9mmmm

0,150.15mm mm
0.15
0,15 mm mm

13.6
13,6mmmm
15.9
15,9mm
mm

6.5

D1

W1

W2

D2

D3

E

G

¬ 40 +0/–0,007¬ 40 +0,009/+0,002¬ 40 +0,010/+0,003¬ 50¬ 64,37

37,9

6x M6

¬ 40 +0/–0,007¬ 40 +0,009/+0,002¬ 40 +0,010/+0,003¬ 50¬ 75,44

43,4

6x M6

¬ 55 +0/–0,008¬ 55 +0,010/+0,002¬ 55 +0,015/+0,007¬ 65¬ 75,44

43,4

6x M6

¬ 55 +0/–0,008¬ 55 +0,010/+0,002¬ 55 +0,015/+0,007¬ 70¬ 90,53

51,0

6x M6

¬ 70 +0/–0,008¬ 70 +0,010/+0,002¬ 70 +0,019/+0,011¬ 85¬ 113,16

62,3

6x M6

¬ 80 +0/–0,008¬ 80 +0,010/+0,002¬ 80 +0,022/+0,014¬ 95¬ 128,00

70,1

6x M6

¬ 95 +0/–0,010¬ 95 +0,013/+0,003¬ 95 +0,029/+0,019¬ 110¬ 128,75

70,1

6x M6

¬ 105 +0/–0,010¬ 105 +0,013/+0,003¬ 105 +0,031/+0,021¬ 120¬ 150,88

81,2

6x M6

¬ 120 +0/–0,010¬ 120 +0,013/+0,003¬ 120 +0,036/+0,026¬ 135¬ 150,88

81,2

6x M6

¬ 130 +0/–0,012¬ 120 +0,015/+0,003¬ 130 +0,041/+0,029¬ 145¬ 176,03

93,7

6x M6

¬ 140 +0/–0,012¬ 140 +0,015/+0,003¬ 140 +0,044/+0,032¬ 155¬ 176,03

93,7

6x M6

¬ 160 +0/–0,012¬ 160 +0,015/+0,003¬ 160 +0,049/+0,037¬ 175¬ 213,24

112,3

6x M6

¬ 180 +0/–0,012¬ 180 +0,015/+0,003¬ 180 +0,055/+0,043¬ 195¬ 257,50

134,5

6x M6

¬ 220 +0/–0,014¬ 220 +0,018/+0,004¬ 220 +0,069/+0,055¬ 235¬ 257,50

134,5

6x M6

¬ 260 +0/–0,016¬ 260 +0,020/+0,004¬ 260 +0,082/+0,066¬ 275¬ 326,90

169,2

6x M6

¬ 295 +0/–0,016¬ 295 +0,020/+0,004¬ 295 +0,093/+0,077¬ 310¬ 326,90

169,2

6x M6

¬ 380 +0/–0,018¬ 380 +0,022/+0,005¬ 380 +0,119/+0,101¬ 395¬ 452,64

232,0

12x M6¬ 410 +0/–0,020¬ 410 +0,025/+0,005¬ 410 +0,130/+0,110¬ 425¬ 452,64

232,0

12x M6¬ 450 +0/–0,020¬ 450 +0,025/+0,005¬ 450 +0,142/+0,122¬ 465¬ 484,07247,7

12x M6¬ 512 +0/–0,022¬ 512 +0,027/+0,005¬ 512 +0,161/+0,139¬ 528¬ 603,52

307,512x M6

Weitere Informationen:
CAD-Daten siehe auch cad.heidenhain.de72

73

ERM 2404/2405/2904
Abmessungen

AK ERM 2480
B-B



5
ISO 7092

2xM4

1

TT
R

tangential rechts

Ø 0.2 A

M
04
24

2

HEIDENHAIN

ISO 4762d

ER

Kabelabgang

5

6
IN
HA
N

7

HE
ID
E



6
13
Rz 16

TTR ERM 2404
TTR ERM 2904

HEIDENHAIN

0.04 A

tangential links
 

TT
R

ER

M



04
24

IN
HA
N

HEIDENHAIN

axial



HE
ID
E

3

TTR ERM 2405
TT
R

ER
05
24

TTR ERM 2404
TTR ERM 2405

IN
HA
N

5

M

4

HE
ID
E

TTR ERM 2904
,  = Montage-Möglichkeit für Abtastkopf
 = Lagerung
1 = Markierung für Referenzmarke, Positionstoleranz zu Referenzmarke ±5°
2 = Drehrichtung der Welle für steigende Positionswerte
3 = Zentrierbund
4 = Klemmbereich (beidseitig gültig)
5 = Nut für Passfeder 4 x 4 x 10 (nach DIN 6885 Form A)

AK ERM 2480

Montageabstand d(mit Abstandsfolie)
0.15 mm

AK ERM 2980

0.30 mm

Abtastkopf

D1

W1

D2

E

¬ 30 +0,010/+0,002¬ 30 +0/–0,006¬ 45,26

28,3¬ 30 +0,010/+0,002¬ 30 +0/–0,006¬ 50,2930,9¬ 40 +0,010/+0,002¬ 40 +0/–0,006¬ 64,37

37,9¬ 55 +0,010/+0,002¬ 55 +0/–0,006¬ 64,37

37,9¬ 55 +0,010/+0,002¬ 55 +0/–0,006¬ 75,44

43,4¬ 60 +0,010/+0,002¬ 60 +0/–0,006¬ 75,44

43,4¬ 80 +0,010/+0,002¬ 80 +0/–0,006¬ 113,16

62,3¬ 100 +0,010/+0,002¬ 100 +0/–0,006¬ 128,75

70,0¬ 35 +0,010/+0,002¬ 35 +0/–0,006¬ 54,43

32,9¬ 40 +0,010/+0,002¬ 40 +0/–0,006¬ 58,06

34,7¬ 55 +0,010/+0,002¬ 55 +0/–0,006¬ 77,41

44,4¬ 60 +0,010/+0,002¬ 60 +0/–0,006¬ 90,72

51,1¬ 100 +0,010/+0,002¬ 100 +0/–0,006¬ 120,96

66,2

Weitere Informationen:
CAD-Daten siehe auch cad.heidenhain.de

74

75

Baureihe ERA 7000
Inkrementales Winkelmessgerät hoher Genauigkeit• Stahlmaßband für Innenmontage• Vollkreis- und Segmentausführung, auch für sehr große Durchmesser• bestehend aus Abtastkopf und MaßbandERA 7480

Abtastkopf

AK ERA 7480

Schnittstelle» 1 VSS

Grenzfrequenz –3 dB

 350 kHz

Elektrischer Anschluss

Kabel 1 m mit Kupplung M23 (12-polig)

Kabellänge

 150 m (mit HEIDENHAIN-Kabel)

Versorgungsspannung

DC 5 V ±0,5 V

Stromaufnahme< 100 mA (ohne Last)

Vibration 55 Hz bis 2000 Hz
Schock 6 ms

 200 m/s2 (EN 60068-2-6)
 1000 m/s2 (EN 60068-2-27)

Arbeitstemperatur–10 °C bis 80 °C

Masse

 20 g (ohne Kabel)

Maßband

MSB ERA 7400 C Vollkreis-Version
MSB ERA 7401 C Segmentausführung

Maßverkörperung
Teilungsperiode
Ausdehnungskoeffizient

Stahlmaßband mit METALLUR-Teilung
40 µm
–6 –1
therm  10,5 · 10 K

Signalperioden1)

36 00045 00090 000Genauigkeit der Teilung2)

±3,9”

±3,2”

±1,6”

Interpolationsabweichungen2)
pro Signal­periode

±0,4”

±0,3”

±0,1”

Genauigkeit des Maßbandes±3 µm/m Bandlänge

Referenzmarken

abstandscodiert
573,20 mm

1146,10 mm

 250 min–1

 220 min–1

Aufnahme­
durchmesser*
ERA 7481

Vollkreis

458,62 mm

Segment

 400 mm–1

Mech. zul. Drehzahl

 250 minZulässige Axialbewegung 0,5 mm (Maßband relativ zum Abtastkopf)

Zul. Ausdehnungs­­koeffizientder Welletherm 9 · 10–6 K–1 bis 12 · 10–6 K–1

Schutzart EN 60529

Komplettgerät im angebauten Zustand: IP00

Masse

 30 g/m* Bei Bestellung bitte auswählen, weitere Durchmesser bis max. 3 m auf Anfrage
1)
Gültigkeit für Vollkreis-Version; bei Segmentlösung abhängig von Aufnahmedurchmesser und Bandlänge
2)	Genauigkeit der Teilung und Interpolationsabweichung innerhalb einer Signalperiode ergeben zusammen die messgerätspezifischen
Abweichungen; zusätzliche Abweichungen durch Anbau und Lagerung der zu messenden Welle siehe Messgenauigkeit

76

77

ERA 7000
Abmessungen

ERA 74x1 Maßband (Segment)





















,  = Montagemöglichkeiten
A = Lagerungk = Kundenseitige Anschlussmaße
1 = Montageabstand (Abstandsfolie) D<1000: 0,15 mm; D>1000: 0,5 mm
2 = Positive Drehrichtung für Ausgangssignale gemäß Schnittstellenbeschreibung
3 = Maßbanddicke
4 = Referenzmarke
5 = Abstand von Maßband-Nutgrund bis Befestigungsgewinde
6 = Abstand von Maßband-Nutgrund bis rückseitige Montagefläche Abtastkopf
7 = Erforderliche Bohrungen zur Feinjustierung
8 = Exzenterbuchse (Moiré Einstellung)
9 = Maßband Nutgrund ¬ D
10 = Kerbe für Maßband-Demontage (b = 2 mm)

78

k = Kundenseitige Anschlussmaße
s = Messbeginn
10 = Kerbe für Maßband-Demontage (b = 2 mm)
11 = Exzenterscheibe zum Spannen des Maßbandes
 = Länge des Kreisbogens in der Neutralen Faser, Maßbanddicke beachten
L = Position der Befestigungsgewinde
L1 = Verfahrweg
L2 = Messbereich im Kreisbogenn = Signalperiode
D = NutgrunddurchmesserÞ = Messbereich in Grad (Segmentwinkel)
þ = 3.14159...

79

Baureihe ERA 8000
Inkrementales Winkelmessgerät hoher Genauigkeit• Stahlmaßband für Außenmontage• Vollkreis- und Segmentausführung, auch für sehr große Durchmesser• Optimierte Abtastung für sehr hohe Zuverlässigkeit• Integrierte Funktionsanzeige mittels dreifarbiger LED• bestehend aus Abtastkopf und Maßband

ERA 8480 Vollkreis-Version

ERA 8481 Segmentausführung,­Maßbandbefestigung über Spannelemente

Abtastkopf

AK ERA 8480

Schnittstelle» 1 VSS, HSP

Grenzfrequenz –3 dB

 1 MHz

Elektrischer Anschluss

Kabel 1 m oder 3 m;
Kupplung M12, 12-polig oder Kupplung M23, 12-polig

Kabellänge

 150 m (mit HEIDENHAIN-Kabel)

Versorgungsspannung

DC 5 V ±0,5 V

Stromaufnahme< 130 mA (ohne Last)

Vibration 55 Hz bis 2000 Hz
Schock 6 ms

 200 m/s2 (EN 60068-2-6)
 1000 m/s2 (EN 60068-2-27)

Arbeitstemperatur–10 °C bis 70 °C

Masse	  Abtastkopf
Anschlusskabel
Kupplung (M12)Kupplung (M23) 20 g (ohne Anschlusskabel) 20 g/m
 15 g 50 gMaßband

MSB ERA 8400 C Vollkreis-Version
MSB ERA 8401 C Segmentausführung mit Spannelementen
MSB ERA 8402 C Segmentausführung ohne Spannelemente

Maßverkörperung
Teilungsperiode
Ausdehnungskoeffizient

Stahlmaßband mit METALLUR-Teilung
40 µm
–6 –1
therm  10,5 · 10 K

Signalperioden1)

36 00045 00090 000Genauigkeit der Teilung2)

±4,7”

±3,9”

±1,9”

Interpolationsabweichungen2)
pro Signal­periode

±0,4”

±0,3”

±0,1”

Genauigkeit des Maßbandes±3 µm/m Bandlänge

Referenzmarken

abstandscodiert572,72 mm

1145,73 mm

 50 min–1

 45 min–1

Aufnahme­
durchmesser*

ERA 8482 Segmentausführung,
Maßband ohne Spannelemente

Vollkreis

458,11 mm

Segment

 400 mm–1

Mech. zul. Drehzahl

 50 minZulässige Axialbewegung 0,5 mm (Maßband relativ zum Abtastkopf)

Zul. Ausdehnungs­koeffizientder Welletherm 9 · 10–6 K–1 bis 12 · 10–6 K–1

Schutzart EN 60529

Komplettgerät im angebauten Zustand: IP00

Masse

 30 g/m* Bei Bestellung bitte auswählen, weitere Durchmesser bis max. 3 m auf Anfrage
1)
Gültigkeit für Vollkreis-Version; bei Segmentlösung abhängig von Aufnahmedurchmesser und Bandlänge
2)	Genauigkeit der Teilung und Interpolationsabweichung innerhalb einer Signalperiode ergeben zusammen die messgerätspezifischen
Abweichungen; zusätzliche Abweichungen durch Anbau und Lagerung der zu messenden Welle siehe Messgenauigkeit

80

81

ERA 8000
Abmessungen

A



B

19

30.5 



0.07/14 A
ISO 4762
M3 x 25 - A2

0.02 AA

4.9 ± 0.1 

A-A
B-B

0.25/50 A

11.27 B

0.3 ± 0.01

13

7.5 

R

5.9



M3 (2x)46
2.75

ERA 84x0 Maßband (Vollkreis) 0.2 A

> 60 14





11.5

0.25/50 A

13

14



4.9 ± 0.1 

1 +0.0502.5

 3.4 (2x) 

40

ISO 4762-M3x(a+5) - A2

 14 CISO 7092-3-200HV - A2

 3.7

ERA 84x1 Maßband (Segment)

C-Ca 0.3 ± 0.01

0.1/20 A

13.2 +0.1
0



B

0.1 A
0.025/100 A

-0,05

+0,2

0.1 A

D>1000;max.0.05 A
D<1000;max.0.02 A
0.01/25 A

Ra 1.682

6
2

1.2 ± 0.3

>60 1025 ± 0.1
8 ± 0.1

L 
L1
L2

45 ± 0.1

M4x10 ISO 7984

25 ± 0.1
45 ± 0.1

8 ± 0.1
55

		 = Länge des Kreisbogens in der Neutralen Faser, Maßbanddicke beachten
L = Position der beiden Endstück-Aussparungen bzw. Befestigungsgewinde
L1 = Verfahrweg
L2 = Messbereich im Kreisbogenn = Signalperiode
D = NutgrunddurchmesserÞ = Messbereich in Grad (Segmentwinkel)
þ = 3.14159...

1.2 ± 0.3

45 ± 0.1)

ERA 84x2 Maßband (Segment)

A
0.6

0.6

Ô, Õ = Montagemöglichkeiten
A = Lagerungk = Kundenseitige Anschlussmaße
1 = Maßband Nutgrund  D
2 = Biegeradius R des Kabels – Kabel fest verlegt > 8 mm
– Wechselbiegung > 40 mm
3 = Positive Drehrichtung für Ausgangssignale gemäß Schnittstellenbeschreibung
4 = Referenzmarke
5 = Maßbanddicke
6 = Abstand von Maßband-Nutgrund bis Befestigungsgewinde
7 = Abstand von Maßband-Nutgrund bis rückseitige Montagefläche Abtastkopf
8 = Grundfläche der Tasche ferromagnetisch, zur Fixierung des Spannschlosses
9 = Zul. Axialbewegung (Maßband relativ zum Abtastkopf)  ±0.5 mm
10 = Raum für Montagehilfe
11 = Abstandfolie
12 = Montagehilfe
13 = Funktionsanzeige
14 = Länge der Fase

0.1 A

0.4 ± 0.05

Ra 3.2(= =C

ERA 84x0:  D - (Dx0,00005)
ERA 84x1/84x2:  D± 0.05

 0.2

12

>16 10

0.5

11

2:1

(

„L“ ± 0.1)

Montagehilfe
2300 - ...
1372104-08
1200 - 2300
1372104-07
800 - 1200
1372104-06
600 - 800
1372104-05
480 - 600
1372104-04
400 - 480
1372104-03
340 - 400
1372104-02
300 - 340
1372104-01
ID-Nummer
ID number(

45 ± 0.1)

83

Diagnose, Prüf- und Testgeräte

HEIDENHAIN-Messgeräte liefern alle zur
Inbetriebnahme, Überwachung und Diagnose notwendigen Informationen. Die Art
der verfügbaren Informationen hängt davonab, ob es sich um ein inkrementales oderabsolutes Messgerät handelt und welche
Schnittstelle verwendet wird.
Inkrementale Messgeräte besitzen vorzugweise 1-VSS-, TTL- oder HTL-Schnittstellen.
TTL- und HTL-Messgeräte überwachen geräteintern die Signalamplituden und generieren daraus ein einfaches Störungssignal.
Bei 1-VSS-Signalen ist eine Analyse der Ausgangssignale nur mit externen Prüfgeräten
bzw. mit Rechenaufwand in der nachfolgenden Elektronik möglich (analoge Diag­noseschnittstelle).
Absolute Messgeräte arbeiten mit serieller
Datenübertragung. Abhängig von derSchnittstelle werden zusätzlich 1-VSS-Inkrementalsignale ausgegeben. Die Signale
werden geräteintern umfangreich überwacht.
Das Überwachungsergebnis (speziell bei
Bewertungszahlen) kann neben den Positionswerten über die serielle Schnittstelle
zur nachfolgenden Elektronik übertragenwerden (digitale Diagnoseschnittstelle).
Es gibt folgende Informationen:• Fehlermeldung: Positionswert ist nicht
zuverlässig
• Warnmeldung: eine interne Funktionsgrenze des Messgerätes ist erreicht• Bewertungszahlen:– detaillierte Informationen zur Funk­tionsreserve des Messgerätes– identische Skalierung für alle
HEIDENHAIN-Messgeräte– zyklisches Auslesen möglich
Die nachfolgende Elektronik kann damit
ohne großen Aufwand den aktuellen Zustand des Messgerätes auch im geschlossenen Regelbetrieb bewerten.
Zur Analyse der Messgeräte bietet­HEIDENHAIN die passenden Prüfgeräte
PWM und Testgeräte PWT an. Abhängig
davon, wie sie eingebunden werden,­unterscheidet man:• Messgeräte-Diagnose: Das Messgerät
ist direkt an das Prüf- bzw. Testgerät angeschlossen. Damit ist eine ausführliche
Analyse der Messgerätefunktionen möglich.
• Monitoring-Betrieb: Das Prüfgerät PWM
wird in den geschlossenen Regelkreis
eingeschleift (ggf. über geeignete Prüf­
adapter). Damit ist eine Echtzeit-Diagnose
der Maschine bzw. Anlage während desBetriebs möglich. Die Funktionen sindabhängig von der Schnittstelle.

84

Diagnose über PWM 21 und ATS-Software

Inbetriebnahme über PWM 21 und ATS-Software

Weitere Informationen:
Ausführliche Beschreibungen zu­Diagnose, Prüf- und Testgeräten­finden Sie im Prospekt Schnittstellenvon­  HEIDENHAIN-Messgeräten.

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Nanometer nanometer
beherrschbaraccuracymachenDR. JOHANNES HEIDENHAIN GmbH
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