Outdoor-Testanlage für Energieführungsketten Vollautomatische und überwacht - Quality Engineering

Outdoor-Testanlage für Energieführungsketten

Vollautomatische und überwacht

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Energieführungsketten für Kransysteme testet Tsubaki Kabelschlepp auf der eigenen Outdoor-Testanlage. Dort lassen sich Verfahrwege von über 100 m Länge und Verfahrgeschwindigkeiten von bis zu 5m/s vollautomatisch simulieren. Ein eigens entwickeltes System zur Überwachung der Zug-/Schubkräfte sorgt für einen sicheren Betrieb der Anlage.

Eine wichtige Komponente im komplexen System einer modernen Krananlage ist die Energieführung für die Kran- und Katzfahrt. Ohne ein Energieführungssystem, das den steigenden Anforderungen gerecht wird, ist ein sicherer und störungsfreier Kranbetrieb nicht möglich. Tsubaki Kabelschlepp ist sich dieser hohen Verantwortung bewusst und nimmt die ständig steigenden Anforderungen zum Anlass, um neue Produkte für diesen Markt zu entwickeln oder um bestehende Systeme weiter zu optimieren.

Wichtiger Bestandteil bei der Entwicklung von neuen Produkten und bei der Weiterentwicklung von bestehenden Produkten sind Tests im hauseigenen Versuchslabor. Das Unternehmen testet sämtliche Systeme und Komponenten bis zur Marktreife. Dabei durchlaufen alle Neuentwicklungen festgelegte Testprozeduren, bei denen Standardwerte wie Bruchfestigkeit, freitragende Länge und vieles mehr ermittelt werden. Im nächsten Schritt konzentriert man sich dann auf spezifische Prozeduren. Hier stehen spätere Anwendungsschwerpunkte im Vordergrund. Wird zum Beispiel ein System für besonders raue und schmutzige Anwendungsbedingungen konzipiert, so werden Versuchszyklen entwickelt und durchgeführt, die diese Bedingungen so realitätsnah wie möglich widerspiegeln.

Nur ein Außenteststand mit langen Verfahrwegen kann verlässliche Werte liefern

Im Bereich der Kransysteme wurde den Entwicklungs- und Versuchs-Ingenieuren von Tsubaki Kabelschlepp schnell klar, dass nur ein Außenteststand mit entsprechend langen Verfahrwegen verlässliche Werte liefern kann. Ein Teststand, bei dem nicht nur Einzelkomponenten, sondern komplette Systeme, bestehend aus Energiekette, biegefesten Leitungen und Führungskanälen, getestet werden. Aufgrund der sehr speziellen Anforderungen übernahm das Research & Development Team die Entwicklung und Konstruktion selbst. Im November 2013 startete der Bau der Anlage auf dem Werksgelände in Wenden-Gerlingen – schon im Mai 2014 konnte die Anlagein Betrieb genommen werden.

Das Ergebnis dieser Arbeit ist in dieser Form einzigartig in der Branche der mobilen Energieführungssysteme: Die 116,5 m lange Anlage verfügt über zwei vollautomatische und separat steuerbare, 105 m lange Verfahrwege. Diese Länge entspricht in etwa dem Trolley-Verfahrweg einer Seehafen-Containerbrücke. Die maximale Testgeschwindigkeit der beiden 1,3 t schweren, allradgetriebenen Verfahrwagen, die bei einer Beschleunigung von 1 m/s² erreicht wird, liegt dabei bei 5 m/s. Mit diesen Werten ist man in der Lage, sämtliche Kran- und lange Verfahrwegsanwendungen abzudecken beziehungsweise zu testen.

Ein weiterer wichtiger Punkt war die Definition und Festlegung der eigentlichen Testprozeduren. In der Realität verfährt der Kran-Trolley selten immer wieder die gesamte Strecke vor und zurück. Orientiert man sich auch hier wieder an den Entladeprozeduren in einem Seehafen, so zeigen sich ein eher unregelmäßiges Bild und somit auch eine unregelmäßige Belastung. Der Trolley fährt beispielsweise 80 m vorwärts, greift einen Container und verfährt die gleiche Strecke wieder zurück, um den Container auf der Landseite abzusetzen. Im nächsten Zyklus greift der Kran einen Container in einer weiter hinten liegenden Reihe auf dem Schiff und verfährt dabei dann beispielsweise 100 m Richtung Seeseite, um dann den gleichen Weg wieder zurück zu fahren. Dieses unregelmäßige Belastungsbild für das Gesamtsystem wurde von den Testingenieuren in speziell programmierten Krantestzyklen berücksichtigt. Somit können realitätsnahe Dauerbelastungen vollautomatisch getestet, abgebildet und dokumentiert werden – das ist in der Branche einzigartig.

System zur Zug-/Schubkraftüberwachung
am Energieketten-System

Damit die Anlage 24 Stunden an sieben Tagen in der Woche und bei allen Wetterbedingungen laufen beziehungsweise testen kann, ist ein System zur Überwachung der Zug-/Schubkräfte am Energieketten-System unumgänglich. Auch hier haben die Ingenieure von Tsubaki Kabelschlepp die Entwicklung selbst in die Hand genommen. Das aus dieser Arbeit entstandene System wird nicht nur zur Überwachung der Versuche genutzt, sondern kommt nun auch in realen Anwendungen zum Einsatz. Für den Kranbetreiber bietet sich damit ein sinnvolles und günstiges Sicherheits-Upgrade für seine Anlage. Eine Integration in bereits bestehende Systeme ist möglich.

Das Funktionsprinzip ist im Grunde einfach: Zwischen Energiekette und Kran-Mitnehmerarm ist eine Wägezelle montiert, auf die konstant die anliegenden Zug-/Schubkräfte wirken. Diese Kräfte werden in einer Steuerbox ausgewertet und mit programmierten anlagenspezifischen Schwellwerten verglichen. Kommt es nun zu einem Anstieg der Zug-/Schubkräfte und zu einem Überschreiten der programmierten Schwellwerte, so erhält die speicherprogrammierbare Steuerung der Anlage ein Signal. Dieses Signal kann dann dazu genutzt werden, um ein Not-Stop einzuleiten. Die Gründe für einen Anstieg der Zug-/Schubkräfte sind vielfältig. Ein in der Energiekette vergessenes Werkzeug kann einer dieser Gründe sein. Wichtig jedoch ist, dass Beschädigungen und damit verbundene lange Stillstandzeiten am Kran selbst verhindert werden. ■


Der Autor

Peter Sebastian Pütz

Key Account Manager Business Development

Tsubaki Kabelschlepp

www.kabelschlepp.de



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