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Energieketten

Energie reibungslos zugeführt mit Magnetketten

| Redakteur: Volker Unruh

Zwei Jahre nach ihrer erstmaligen Vorstellung hat die Magnetkette von Murrplastik nach weiteren Entwicklungen und Tests Marktreife erlangt und bewährt sich bereits auf einem Werftkran in China.

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Die Laufkatzen des neuen Portalkrans der Schiffswerft NTS im chinesischen Jingjiang werden über Magnetketten mit Energie versorgt.
Die Laufkatzen des neuen Portalkrans der Schiffswerft NTS im chinesischen Jingjiang werden über Magnetketten mit Energie versorgt.
( Archiv: Vogel Business Media )

Er hat eine Spannweite von über 200 m, eine Außenhöhe von 103 m und eine Tragfähigkeit von 850 t an zwei Laufkatzen. Auf seinem Verfahrweg von 400 m bedient er zwei Trockendocks. Mit dem neuen Portalkran der chinesischen Schiffswerft NTS in Jingjiang werden große Schiffsrumpfteile zusammengefügt und verschweißt.

Neues Energieketten-Konzept für 218 m Fahrweg

Für die Energieversorgung der beiden horizontal übereinander angeordneten Laufkatzen eigneten sich wegen der langen Fahrwege von 218 m und der hohen Zuladung weder gleitende Energiezuführungen noch Ketten mit Rollen. Beide Varianten hätten zu hohen Verschleiß und damit längere Standzeiten verursacht. Daher entschieden sich die NTS-Verantwortlichen zum Einsatz der 2005 erstmals vorgestellten und inzwischen weiterentwickelten Magnetkette von Murrplastik.

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Über die gesamte Kettenlänge sind auf den Rahmenstegen im Innenbogen und auf der Gleitschiene starke Magnete montiert, die mit Kunststofftaschen gegen Umgebungseinflüsse geschützt werden. Sie sind so gepolt, dass sie sich abstoßen, wenn sie sich gegenüberstehen.

Magnete lassen Energiekette verschleißfrei fahren

So kann sich auch bei langen Verfahrwegen das Obertrum, der obere Kettenteil, nicht mehr auf das Untertrum legen. Die Kette kann verschleißfrei verfahren werden. Das System ist immer im Gleichgewicht. Je höher die Last im Obertrum, desto größer ist die magnetische Abstoßungskraft, wenn sich die Magnete einander nähern.

Durch die fehlende Reibung lassen sich Antriebseinheiten wie Motor und Getriebe vergleichsweise klein auslegen. Die erforderlichen Zug- und Schubkräfte sind bei konstanter Geschwindigkeit unabhängig von der Zusatzlast. Die Antriebsleistung bei 2 kg/m Zuladung ist also genauso groß wie bei 13 kg/m.

Energiekette kommt mit kleinerem Antrieb aus

Die zum Beschleunigen der Masse benötigte Antriebsleistung ist etwa halb so hoch wie bei herkömmlichen Energiezuführungen. Dadurch lassen sich sowohl im Bau als auch im Betrieb eines Krans Kosten einsparen.

Für Murrplastik ist die Magnetkette prädestiniert für den Kranbereich, wo es auf lange Verfahrwege und hohe Zuladung bei vergleichsweise geringen Geschwindigkeiten ankommt. Die in dem Werftportalkran von NTS eingesetzten Katzen sind maximal 5 m/s schnell. Die Energieketten wurden so angeordnet, dass bei beiden Katzen die Last auf zwei gegenläufig verfahrende Ketten verteilt ist.

In Jingjiang werden Standard-Energieführungsketten des Typs MP 52 eingesetzt, auf die die Magnete nachträglich aufgesteckt wurden. Je nach Bestückung und Belastung der Kette lässt sich die Tragkraft der Kette durch die Anzahl der verwendeten Magnete anpassen.

Magnet-Energieketten bewähren sich im Einsatz

Murrplastik zufolge arbeitet der Werftkran von NTS mit seinen Magnetketten bisher fehlerfrei. Durch zahlreiche Feldversuche im Vorfeld der Installation seien alle für eine dauerhafte Funktion unter unterschiedlichsten Belastungen relevanten Parameter geprüft worden. Dabei konnten Magnetketten-Tests nach 3,5 Mio. Zyklen abgebrochen werden, weil immer noch kein Verschleiß festgestellt worden sei. Auch in Grenzsituationen, wie etwa dem Notstopp, habe sich die Magnetkette erwartungsgemäß zuverlässig und sicher verhalten.

Nach der Realisierung der ersten Referenzanlage bei NTS in Jingjiang wird die Magnetkette konsequent weiterentwickelt. So wurde die Rechteckform der Magnete durch eine Rautenform ersetzt, weil sich dadurch eine bessere Überdeckung der Magnetfelder und damit ein noch ruhigerer Lauf des Obertrums erzielen lässt.

Dies und weitere Testergebnisse sollen in den nächsten Krananlagen, Entladebrücken oder Off-Shore-Einrichtungen umgesetzt werden. Zahlreiche Anfragen dazu, teils mit noch wesentlich längeren Verfahrwegen, lägen bereits vor.

Neues Anwendungsgebiet für Magnet-Energieketten bei Werkzeugmaschinen

Ein ganz anderer Anwendungsbereich erschließt sich der Magnetkette im Bereich schnell laufender Werkzeugmaschinen, auch in Kombination mit automatisierter Fertigung, wo bei langen Verfahrwegen hohe Dynamik und Zuladung der Energieführungskette gefragt sind. Wegen der Verschleißreduktion kommen hier bisher meist freitragende Ketten zum Einsatz.

Da diese jedoch auf eine Länge von rund 5 m begrenzt sind, stellt die Magnetkette auch für dieses Arbeitsfeld eine interessante Alternative dar.

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