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Energie- und Datenführung

Sicherheit mit intelligenten Energieführungen steigern

| Autor / Redakteur: Jörg Ottersbach / Sebastian Hofmann

Igus-Energieketten und Smart Plastics im Einsatz in der Automobilproduktion: Im Durchschnitt läuft alle 14 Sekunden ein Motor von den Montagebändern – Isense-Module im Inneren der E-Kette überwachen ihren Zustand.
Igus-Energieketten und Smart Plastics im Einsatz in der Automobilproduktion: Im Durchschnitt läuft alle 14 Sekunden ein Motor von den Montagebändern – Isense-Module im Inneren der E-Kette überwachen ihren Zustand. (Bild: Igus)

Anlagen sicherer zu machen und die Performance zu erhöhen, ist das Ziel moderner Krantechnik. Als Spezialist für Energiezuführung bietet Igus Lösungen, um Krane für die Herausforderungen von Smart Factory und Industrie 4.0 fit zu machen.

Wo Menschen arbeiten, passieren Fehler. Und je mehr die automatische Verkettung und enge Taktung der Produktionsprozesse voranschreitet, desto gravierender sind ihre Folgen. Störungen oder Unfälle, die zu Stillstandszeiten oder gar Ausfällen führen, sind kostenintensiv. Sollte beispielsweise ein Fremdkörper im Verfahrweg der Energiekette liegen bleiben oder diese mit Arbeitsbühnen oder Gabelstaplern kollidieren, stehen der Kran und somit der gesamte Materialfluss still. Dies gilt sowohl bei Kranen für den Güterumschlag und -transport als auch speziell für Portalkrane, die immer mehr das automatisierte Handling übernehmen. Sichere Systeme sind hier gefragt. Aber nicht nur Mängel bei der Gesamtanlage, sondern auch Komponenten, die wartungsanfällig und von unzureichender Lebensdauer sind, beeinflussen die Wirtschaftlichkeit einer Krananwendung negativ. Um die Sicherheit in Fabriken, bei Kranen und Portalen weltweit zu erhöhen, hat sich Igus der Problematik an mehreren Fronten gestellt. Aus Studien, Konzepten und hausinterner Forschung im Testlabor ist nun eine neue Evolutionsstufe an Energieführungen hervorgegangen: Kompakt, gekapselt und betriebssicher sorgen sie für einen reibungslosen Ablauf, der sich nicht zuletzt in deutlich weniger Wartung und höherer Lebensdauer niederschlägt.

Durch den Einsatz von Edelstahlrinnen mit geringem Reibfaktor und Dämmschicht wird mit der Plane-E-Chain eine lange Lebensdauer und ein ruhiger Lauf erreicht.
Durch den Einsatz von Edelstahlrinnen mit geringem Reibfaktor und Dämmschicht wird mit der Plane-E-Chain eine lange Lebensdauer und ein ruhiger Lauf erreicht. (Bild: Igus)

Doppelte Lebensdauer auf langen Verfahrwegen

Das P4-System hat sich seit vielen Jahren bewährt, wenn es um die Automatisierung auf langen Verfahrwegen geht: Weltweit in über 1000 Kran- und Portalanwendungen mit einer Laufleistung von 150.000 km verbaut, wird es für Verfahrwege bis 800 m sowie hohe Geschwindigkeiten über 5 m/s und hohe Taktungen eingesetzt. Deshalb wartet Igus jetzt mit Detailverbesserungen auf, die das System sicherer und leistungsstärker machen. Dafür wurde unter anderem auf das Know-how der eigenen Werkstoffentwicklung aus der Gleitlagertechnik zurückgegriffen. So konnte die bewährte Bolzenverbindung der Kettenglieder tribologisch weiter optimiert werden, indem man den bruch- und zugfesten Energieketten-Werkstoff Igumid G mit dem abriebfesten Gleitlager-Werkstoff Iglidur kombiniert hat. Dank verbesserter Reib- und Verschleißwerte besitzt die neue P4-Generation daher eine doppelt so lange Lebensdauer wie die Vorgängerserie. Darüber hinaus ist die neue Rollenkette P4.1 durch verschiedene Verbesserungen montagefreundlicher und stabiler gestaltet worden.

In diesem Video stellt Igus die Vorteile von Igus Smart Plastics vor!

Smart Plastics für vorausschauende Wartung von Energieketten

Eine weitere Option, die Lebensdauer von E-Ketten wie dem System P4.1 zu erhöhen, erschließt sich mit der sogenannten Predictive Maintenance. Durch die Ausrüstung mit dem Verschleißsensor Isense für die Lebensdauerüberwachung und dem Kommunikationsmodul Icom lässt sich der Verschleiß der Kette von überall aus in Echtzeit überwachen. Die Praxis stellt die Vorteile unter Beweis: Bei einem österreichischen Autozulieferer kontrollieren Isense-Module die Hallenportale, sodass Stillstände und Ausfälle schon im Keim verhindert werden konnten. Denn Wartung und gegebenenfalls Reparatur oder Austausch erfolgen mit Smart Plastics stets zum richtigen Zeitpunkt. Permanente Messungen und Signalübertragungen machen die E-Kette nicht nur zu einem Vertreter der Smart Plastics, sondern auch zum „offenen Buch“ für jeden Kranbauer und Kranbetreiber. Jörg Ottersbach, Leiter des Geschäftsbereichs E-Ketten bei Igus, bringt den inhärenten Industrie-4.0-Ansatz auf den Punkt: „Dank der digitalen Vernetzung von Maschinen und Produkten ist es möglich, laufend den Zustand der Komponenten zu erfassen und zu melden, sobald eine Reparatur oder ein Austausch erforderlich ist.“

Designstudien: Innovationen für lange Verfahrwege

Um auf langen Verfahrwegen, bei hohen Geschwindigkeiten und Zykluszahlen das Energieführen auf Hallenkranen und Portalen noch sicherer und effizienter zu machen, wurde bei der Plane-Chain eine spezielle Führungsrinnenkontur entworfen, bei der die Ketten auf der Seite liegend ständig in der Spur geführt werden. Das System kann auch nahezu komplett eingehaust werden. Dadurch wird die Gefahr, dass sich Fremdgegenstände auf dem Verfahrweg ablegen oder Kollisionen mit Arbeitsgeräten auftreten, verringert. Eine außen aufgebrachte Dämmschicht vermindert Vibrationen und Geräuschemissionen und macht das gesamte System äußerst laufruhig.

Längere Verfahrwege unabhängig von der Kettengröße ohne jegliche Schubkräfte und somit Zusatzbelastungen sind mit der Pull-E-Chain realisierbar.
Längere Verfahrwege unabhängig von der Kettengröße ohne jegliche Schubkräfte und somit Zusatzbelastungen sind mit der Pull-E-Chain realisierbar. (Bild: Igus)

Die kompakte Bauart des neuartigen Systems erfüllt dabei eine wesentliche Anforderung hochmoderner Portale: platzsparende Komponenten. Durch die geringe Bauhöhe lässt sich das System leicht integrieren. Ohne sich selbst breit zu machen oder ins Gewicht zu fallen, stellt das System höchste Ausfallsicherheit bei Kran- und Portalanwendungen her. Eine andere Neuheit ist die Pull-E-Chain. Dabei handelt es sich um ein Ein-Band-Kettenzugsystem, das Kettenglieder nur noch als leitungsführende Elemente benötigt und somit vibrationsarm und leise läuft. Bei dieser Lösung entfallen die Schubkräfte, die bei einer traditionellen Energiekette zu hohen Belastungen führen. Die miteinander nicht verbundenen Leitungsführungselemente werden an Zugseilen aufgehängt. Das System wird per Umlenkung über einen mitfahrenden Wagen bewegt und geleitet. Zusätzlich werden die Kettenglieder und die Zugseile durch ein Kunststoffrad geführt. Aufgrund der kompakten Abmessungen ist das System auch bei geringen Bauräumen einsetzbar. Auf diese Weise sind selbst längste Verfahrwege unabhängig von der Kettengröße realisierbar. Durch die Reduktion der wirkenden Kräfte und Belastungen wird eine sichere Leitungsführung mit reduziertem Verschleiß gewährleistet.

Krantechnik verbessern und Kosten senken

Die funktionalen Anforderungen an Krane und Portale hinsichtlich Tragfähigkeit, Ausladung (Kranradius), Hubhöhen und Hubgeschwindigkeiten steigen ständig. Gleichzeitig werden die Normen verschärft und der internationale Preisdruck wächst. Wer viel und schnell auf engstem Raum bewegen, dabei gleichzeitig nicht Rentabilität, Sicherheit und Anlagenverfügbarkeit außer Acht lassen will, muss sich Gedanken machen und neue Wege gehen. Er ist auf intelligente Lösungen angewiesen, die zuverlässig, störungs- und wartungsarm sind.

Dank der Igus-Isense-Produkte rücken Wartung und Instandhaltung nicht nur stärker in den Fokus der industriellen Fertigung, sondern profitieren ebenso von der Digitalisierung wie viele andere Bereiche in der Produktion. So können Igus-Komponenten drohende Defekte ankündigen und Wartungsbedarf melden. Hohe Standzeiten, maximale Verfügbarkeit und lange Lebensdauer sind im globalen Wettbewerb ein Muss. Nur so können die Gesamtbetriebskosten langfristig gesenkt werden.

Hier gibt's weitere Beiträge von Igus!

* Jörg Ottersbach ist Leiter des Geschäftsbereichs E-Ketten bei Igus in 51147 Köln, Tel. (0 22 03) 96 49-70 86, jottersbach@igus.net

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