Der Konstrukteur 5/2022

AUTOMATISIERUNGSTECHNIK

AUTOMATISIERUNGSTECHNIK 01 02 PRODUKTE UND ANWENDUNGEN 01 Energiekettensysteme bewegen sich z. B. in Handlingportalen eines Motorenwerkes in verschiedensten Richtungen nahezu rund um die Uhr – verlässliche Komponenten für die Zustandsüberwachung sind daher unabdingbar 02 Die i.Sense-Sensoren überwachen die Zug-/Schubkraft der Energieketten und Leitungen und erkennen einen möglichen Bruch der Energieführung 03 Energieführungssysteme in Krananlagen für die Be- und Entladung von Containerschiffen müssen absolut zuverlässig sein; kommt es zu einem Ausfall, entstehen immense Kosten können, verlängert dies die Entladezeit der anderen Kräne um acht bis zehn Stunden. Die Kosten steigen um bis zu 25 Prozent. Durch den Zeitverlust verzögern sich für das Schiff auch alle weiterengeplanten Ladezeiten im nächsten Terminal. Somit kommt es schnell zu Zeitverlusten von mehreren Tagen bis das Schiff seine Überseereise antreten kann. Ein drittes Anwendungsbeispiel für die Zustandsüberwachung sind automatisierte Anlagen in der Automobilindustrie, die mit sehr hoher Taktzahl arbeiten. Die Energieketten erreichen schnell Zyklen im Millionenbereich. In kaum einer anderen Branche ist Ausfallsicherheit so wichtig wie in diesem Industriezweig. Ganze Fahrzeuge oder auch einzelne Komponenten wie die Motoren durchlaufen die Produktion am Fließband und mit einem maximalen Grad an Automation. Wenn hier ein Teil stillsteht, kommt es schnell zu teuren Produktionsausfällen, die sich auch auf die Lieferketten der Zulieferer auswirken. Daher ist es für Fahrzeughersteller und Zulieferer wichtig, auf verlässliche Komponenten vertrauen zu können. In allen drei Fällen können Energieketten so ausgerüstet werden, dass sie ihren Zustand selbsttätig erfassen und die Maschine und/oder Anlage abschaltet, bevor es zu einem Totalausfall kommt. EINGEBAUTE SENSORIK BRINGT INTELLIGENZ IN DIE ENERGIEKETTE TOTALAUSFALL – FEHLANZEIGE! DIE ENERGIEKETTEN ERFASSEN IHREN ZUSTAND SELBSTTÄTIG Die Voraussetzung dafür hat Igus mit der Entwicklung von Smart Plastics geschaffen. Das sind Sensoren und Überwachungsmodule, die Intelligenz in Kunststoffprodukte – in diesem Fall in Energieketten, Leitungen, Linearführungen und Gleitlager – bringen. Für diese Aufgabe der Zustandsüberwachung hat Igus das i.Sense-System mit diversen Optionen entwickelt. Eines der Systeme ist die i.Sense-EC.P Zug-/Schubkraftüberwachung. Hier erfassen am Mitnehmer angebrachte Sensoren die Kraft, die im Regelbetrieb benötigt wird, um die Kette über den Verfahrweg zu bewegen. Die Zug-/Schubkräfte werden an ein Modul im Maschinenschaltschrank übermittelt, das bei Überschreiten der vorab eingestellten Kraftgrenzen über einen Öffnerkontakt ein Signal an die Kundensteuerung gibt, die in der Regel die Anlage schnellstmöglich anhält. Das EC.P (ehem. PPDS) ist seit mehr als zehn Jahren in über 1.000 Anlagen im Einsatz und besitzt bei Kranherstellern und -betreibern einen Standardcharakter. BEI EINEM BRUCH DER ENERGIEKETTE STOPPT DIE ANLAGE IM FALL DER FÄLLE Ein weiteres System zur Überwachung der Energiekette ist die i.Sense EC.B. Zur Bruchdetektion wird ein unelastisches Spezialseil mittels Trennstegen in der neutralen Faser eines Energieketten-Systems geführt und am Ende das Seil mit einem Längenmesssystem verbunden. Im Falle eines Bruchs der Energiekette 50 DER KONSTRUKTEUR 2022/05 www.derkonstrukteur.de

03 oder auch nur eines einzelnen Seitenteils der Energiekette erkennt das System diese relative Längenänderung des Seiles und schaltet ebenfalls über den Öffnerkontakt die Anlage ab. Durch die frühzeitige Erkennung des Bruches kann die Anlage mit einer sehr kurzen Reparaturzeit von wenigen Minuten wieder einsatzbereit sein. Die Bruchüberwachung EC.B ist bereits 100-fach an Portalen, z. B. in der Automobilproduktion, im Einsatz. Bei langen Verfahrwegen der Energieführung müssen die Leitungsüberstände regelmäßig kontrolliert und ggf. nachjustiert werden. Bei Unterlassung dieser Wartungsarbeiten scheuert im schlimmsten Fall der innere Öffnungssteg den Außenmantel der Leitung durch. In der Folge können Kurzschlüsse zu Kabelbränden oder langwierigen Ausfällen führen, das CF.P-System misst die erhöhten Zugkräfte an den Zugentlastungsschellen, sodass auch hier eine rechtzeitige Information an den Anlagenbetreiber gegeben werden kann. Das im Schaltschrank verbaute Modul wertet die von den Sensoren an der Energiekette oder dem Gleitlager kommunizierten Signale aus. ZUSTANDSÜBERWACHUNG UND VORAUSSSCHAUENDE WARTUNG GEHEN HAND IN HAND Mit den i.Sense-Lösungen von Igus können Anwender von Energieketten und Leitungen eine praxisgerechte Zustandsüberwachung realisieren. Die Richtwerte dieser Auswertung stammen aus den millionenfach gesammelten Daten des branchengrößten Labors von Igus in Köln. Über zehn Milliarden E-Ketten-Zyklen pro Jahr werden im Labor für E-Ketten und Chainflex-Leitungen erfasst und analysiert – allein drei Milliarden Testzyklen nur für Energieketten. Die Zustandsüberwachung ist nur die erste Entwicklungsstufe. Die vorausschauende Wartung ist die nächste Stufe zur Realisierung eines umfassenden Konzepts intelligenter Energieführungen. Hierfür bietet Igus das i.Cee-System an, das unterschiedliche Möglichkeiten der Einbindung der Sensordaten in ein lokales oder ein Cloudsystem ermöglicht. Bilder: Aufmacher stock.adobe.com – ipopba, Aufmacher Einklinker stock.adobe.com – Nataliya Hora, 01–02 Igus, 03 Wikipedia – Walter Rademacher www.igus.de Ihr Partner für Maschinensicherheit und Arbeitsschutz tec.nicum ist die Dienstleistungssparte der Schmersal Gruppe. Sie bietet Maschinenherstellern und Maschinenbetreibern eine kompetente, produktund herstellerneutrale Beratung. Wir unterstützen Sie bei der sicheren Gestaltung Ihrer Maschinen und Arbeitsplätze! Das tec.nicum-Team konzipiert und realisiert Sicherheitslösungen über alle Lebenszyklusphasen Ihrer Maschine. Unser Dienstleistungsangebot: tec.nicum academy Schulungen und Seminare tec.nicum consulting Beratungsdienstleistungen tec.nicum engineering Planung und Projektierung tec.nicum integration Ausführung und Montage www.tecnicum.com