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Windenergie

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Windenergie

WIR HABEN DEN DREH RAUS.

AUSGANGSSITUATION.

Die regenerative Energieerzeugung gewinnt immer mehr an Bedeutung, besonders die Windkraftanlagen. Mit 60 Metern Nabenhöhe und 1,5 Megawatt Leistung sind diese ursprünglichen Monsteranlagen inzwischen Standard und werden weltweit mit Technologie aus Deutschland errichtet. Damit die Anlagen perfekt und lukrativ arbeiten können, muss der optimale Kompromiss aus Drehmoment und Geschwindigkeit gefunden werden. Dazu ist es nötig, die Rotorblätter verstellen zu können. Es genügt nicht, den Kopf der Anlage in den Wind oder aus dem Wind zu drehen. Im Falle von zu hohen Windgeschwindigkeiten ist die Rotorblattverstellung eine zusätzliche wirksame Bremse und ein wichtiger Sicherheitsaspekt.

PROBLEMSTELLUNG.

Alle drei Rotorblätter müssen stets synchron ausgerichtet sein, weil sonst zu hohe Kräfte auf ein einzelnes Blatt wirken können. Daher muss es eine zentrale Steuerung für die Rotorblattverstellung geben, deren Funktion auch bei Stromausfall sichergestellt ist. Erschwerend kommt hinzu, dass die Zugänglichkeit der Nabe nur von außen möglich ist. An der Welle zum Rotor stehen nur wenige Kontakte auf dem Schleifring zur Anbindung bereit. Eine Steuerung über die Nabe und die Unterbringung von Rotorblatttechnik im Maschinenhaus ist deshalb ausgeschlossen. Eine Installation vor Ort in der Nabe ist durch die Höhe und erschwerte Zugänglichkeit nicht praktikabel und wirtschaftlich.

LÖSUNG.

Die gesamte Rotorblattverstellung wird lediglich über die Schleifringe mit Energie versorgt, so werden nur wenige Kontakte des Schleifringes benötigt. Eine zentrale Steuerbox koordiniert die Blattpositionen, die über je eine eigene Antriebssteuerung verstellt werden. Dazu gehört ein Batteriepack, um bei Netzausfall steuerungsfähig zu bleiben. Alles ist modular aufgebaut und steckfertig vorbereitet. Alle Verbindungen sind auf einem eigens dafür konzipierten Prüfplatz mit Kontaktkraftüberwachung vorgeprüft. So werden Fehler ausgeschlossen und eine schnelle Inbetriebnahme ist garantiert.

Das zentrale Steuermodul verbindet mit je einem Verbindungskit die einzelnen Antriebsregelungen. Diese richten über einen Servomotor das Rotorblatt aus. Die vorgefertigte Installation kann am Boden in kürzester Zeit in die Nabe eingebracht werden. Versorgung, Signale und Bus sind in nur einem einzigen robusten Steckverbinder zusammengefasst. Das Rotorblatt ist im Handumdrehen vollständig elektrisch installiert.

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Robotik

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Robotik

HIER STECKT HIRN IM ARM.

AUSGANGSSITUATION.

Roboter sind aus der Industrie nicht mehr wegzudenken und werden in den unterschiedlichsten Bereichen eingesetzt. Die Anzahl der benötigten Achsen, also die Beweglichkeit der Anlage, variiert stark. Jede Anwendung hat individuelle Anforderungen und stellt mitunter hohe Ansprüche an die Technologie der „Roboter-Hand“. Das Halten und Führen eines Schweißkopfes hat beispielsweise andere Anforderungen, als die Übergabe einer gesamten Fahrzeugkarosserie an eine Förderstrecke.

PROBLEMSTELLUNG.

Der Roboter hat je nach Anwendungsfall andere Achskonfigurationen, was mehrere Anschlusskonfigurationen bedingt. Der Installationskanal innerhalb der Roboterarme ist beengt und schließt den Einsatz vorbereiteter schwerer Steckverbinder aus. Individuelle Installationen und das Ablängen der vorkonfektionierten Leitungen sind die Folge. Auch die Roboterhand muss individuell elektrisch, pneumatisch und
hydraulisch vorbereitet werden. Es ergeben sich Installationszeiten von bis zu 4 Stunden.

LÖSUNG.

Die Lösung ist eine intelligente Standardisierung, die die häufigsten Optionen abdeckt. Fertige Kabelsätze sind für sechs Achsen ausgelegt. Nur wenn die siebte Achse dazu kommt, wird ein Kabelpärchen für den weiteren Servomotor mit Geber hinzugefügt. Für die Roboterhand wird im Arm mit einem Kabelsatz mit Rundsteckverbindern gearbeitet, die auf eine Flanschdose eines schweren Steckverbinders münden.
Komfortabel, flexibel und wartungsfreundlich. Die Flanschdose wird zusätzlich mit einem Bedienelement für die Bremse ausgestattet. Die Durchlaufzeit reduziert sich auf bis zu 30 Minuten. Fazit: Viele Varianten – eine Lösung!

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Maschinenbau

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Maschinenbau

RUCK ZUCK UMRÜSTEN UND ZEIT UND GELD SPAREN.

AUSGANGSSITUATION.

In der Druckindustrie legen Anlegermaschinen bereits bedruckte Papierbögen in der richtigen Reihenfolge übereinander und führen sie über ein Transportband zur Endfertigung inklusive Heften und Stanzen. Weil die Magazine unterschiedlich viele Seiten und Papierkonfigurationen haben, müssen die Maschinen umbaubar sein, um Art und Anzahl der Zuführstationen variieren zu können. Die Anlagen sind starker Verschmutzung ausgesetzt, weil das Papier etwas pulverbeschichtet sein muss.

PROBLEMSTELLUNG.

Um die Anlegermaschine für einen neuen Auftrag umzurüsten, ist ein erheblicher Aufwand nötig. Die Konfiguration der Anlegerstationen erfordert je Station den Anschluss mehrerer Leitungen. Schließlich müssen die Versorgungsspannung, Steuersignale und ein Datenbus an jeder Zuführstation angeschlossen werden. Für einen Auftrag mit 6 Anlegerstationen vergeht so bis zu 1 Stunde vor Neuanlauf der Anlage. In dieser Zeit könnten 20.000 Magazine gefertigt werden. Mit hohen Umrüstzeiten geht also viel Geld verloren. Auch nicht vorteilhaft: Der bestehende Schaltkasten ist im Standardformat kubisch ausgeführt und wirkt störend auf das Anlagendesign.

LÖSUNG.

Für die neue Maschinengeneration konzipierte Sangel ein vorinstalliertes Komplettpaket. Die Anbindung einzelner Zuführstationen erfolgt nun über eine einzige Leitung mit nur einem Steckverbinder für die Energieversorgung, die Steuersignale und die Busverbindung. Der Steckverbinder ist entsprechend der Einsatzbedingungen für den rauhen Betrieb ausgelegt und erlaubt 10.000 Steckzyklen. Damit kann der Betrieb rund 20 Jahre sichergestellt werden. Erst dann muss der Verbindungssatz erneuert werden. Der Betreiber reduziert den Umrüstvorgang pro Anlegerstation von 12 Minuten auf 2 Minuten. Der neu designte Schaltkasten ist jetzt ein vollintegriertes Gehäuseteil statt eines störenden Anbauteils. Eine steckbar ausgeführte Übergabe für die Versorgung reduziert im Fehlerfall den Diagnoseaufwand. Ein abgestimmtes Installationsmodul ersetzt viele Einzelteile. Das Modul ist vorinstalliert und geprüft. Im Ergebnis reduzieren wir die Installationszeit bei der Stationsherstellung um je 45 Minuten und die Inbetriebnahme um je 15 Minuten. Pro Zuführstation!

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Ladekran

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Ladekran

WIR LIEBEN PROBLEME – ZUM BEISPIEL IHRE.

AUSGANGSSITUATION.

Für Unternehmen, die z.B. LKWs um Autokrane aufrüsten, ergibt sich eine enorme Variantenvielfalt hinsichtlich der individuellen Kundenwünsche. Diese Kunden fordern unterschiedlichste Lösungen zur Gewichtsklasse, zur Steuerungsart, zum Bewegungsablauf und zum Anbauort. Um diesen Wünschen gerecht zu werden, müssen die Krane individuell geplant und gefertigt werden.

PROBLEMSTELLUNG.

Die individuelle Ausstattung treibt Fertigungszeiten und Lagerkosten in die Höhe. Jeder Auftrag muss detailliert betrachtet und analysiert werden. Die Steuerungseinheiten werden individuell gebaut, die Einzelteile müssen kommissioniert werden, die Verdrahtung erfolgt nach Schaltplan. Erst nach erfolgter Installation der Steuerung und der Peripherie (Sensorik und Aktorik), können Installationsfehler erkannt werden. Die Inbetriebnahme am Fahrzeug verzögert sich, die Kollegen aus der Technik müssen die Korrektur unter ergonomisch ungünstigen Bedingungen durchführen. Eine Installation am Fahrzeug dauert bis zu 6 Stunden, dabei überwiegen die Such- und Orientierungszeiten.

LÖSUNG.

Die große Variantenvielfalt wird hinsichtlich der Steuerungseigenschaften analysiert und eine Schnittmenge gebildet. Diese Schnittmenge wird um häufig vorkommende Ausstattungsoptionen erweitert. Für Anforderungen von Exoten wird zusätzlicher Bauraum berücksichtigt. Eine Rangierplatine übernimmt die Aufgaben der Verdrahtung. Durch ein vorinstalliertes Gehäuse mit bestückter Platine und angeschlossenem Kabelsatz können Varianten zusammengefasst werden. Trotz geringer Mehrkosten für installierte, jedoch nicht genutzte Optionen, überwiegt die Einsparung deutlich. Die vorinstallierten und vorgeprüften Steuerungsmodule sind vorrätig und innerhalb von 90 Minuten installiert. Die Inbetriebnahmephase verkürzt sich im Schnitt um 120 Minuten, denn Verzögerungen durch auftretende Fehler entfallen.