Energie- und Datenübertragung
Trend geht zur Elektrifizierung von Baumaschinen
WEIL (ABZ). - Conductix-Wampfler, weltweit führender Hersteller von Systemen für die Energie- und Datenübertragung zu beweglichen Verbrauchern, wird auf der bauma 2013, der 30. Internationalen Fachmesse für Baumaschinen, Baustoffmaschinen, Bergbaumaschinen, Baufahrzeuge und Baugeräte in München, in Halle D1, Stand 202 ihr Leistungsspektrum für die Bauindustrie vorstellen.
Im Zuge des allgemeinen Trends zur Elektrifizierung von Bau- und Bergbaumaschinen aufgrund hoher Kraftstoffkosten bietet das Unternehmen aus Weil am Rhein gleich mehrere attraktive Lösungen für die Branche an. Nachdem vor allem in der Automobilindustrie durch die Entwicklung von E-Fahrzeugen und in der Hafentechnik durch die Umstellung von Containerstapelkranen (RTG) auf Strombetrieb erfolgreiche, kostensenkende und Umwelt schonende Maßnahmen ergriffen wurden, hat die Elektrifizierung von Maschinen und Fahrzeugen neue Impulse erhalten. Auch Hersteller von Baumaschinen können sich dieser Entwicklung nicht verschließen und reagieren zunehmend positiv auf neue Lösungsansätze. Gerade bei Maschinen, deren Bewegungsspielraum von vorne herein überschaubar ist, lohnt sich eine Elektrifizierung. Die Investitionskosten amortisieren sich durch die erheblichen Einsparungen meist relativ schnell.
Um Baumaschinen auf Strombetrieb umstellen zu können, bedarf es intelligenter Lösungen in der Energieübertagung. Zum einen muss der Energiebedarf für Spitzenlasten garantiert werden, zum anderen ist der Einbauraum für zum Beispiel Leitungstrommeln bei Baumaschinen meist gering. Bei Niederspannungsanschluss sind zudem hohe Ströme und Leitungsquerschnitte erforderlich, bei Mittelspannungsanschluss wird ggf. der Einsatz eines Transformators notwendig. Da Baumaschinen zumeist unter extrem rauen Bedingungen eingesetzt werden, muss die Energie- und Datenübertragung zudem besonders robust und langlebig sein.
Die spezifische Anpassung bewährter Systeme an die besonderen Bedürfnisse der Kunden steht bei der Entwicklung geeigneter Lösungen für Conductix-Wampfler an vorderster Stelle. Das Unternehmen hat sich den speziellen Herausforderungen der Bauindustrie gestellt und eine Reihe von intelligenten Lösungen in der Energie- und Datenübertragung für Baumaschinen entwickelt. Besonders kompakte Motorleitungstrommeln sparen Platz, OEM spezifische Lösungen ermöglichen eine optimale Integration in das bestehende Maschinendesign. Eine spezielle Leitungsführung sorgt für bestmögliche Flexibilität und Sicherheit. Nicht zuletzt sichern Hochleistungsschleifringkörper auch im Stillstand die Stromübertragung.
ABZ-Stellenmarkt
Im Fokus des Messeauftritts von Conductix-Wampfler werden unter anderem intelligente Lösungen für Mobilkrane stehen. Die bei diesen Fahrzeugen bei speziellen Einsätzen notwendigen Wippspitzen ermöglichen maximale Flexibilität. Deren Hydraulikversorgung ermöglicht Conductix-Wampfler durch den Einsatz von Doppelschlauchtrommeln, die so konzipiert sind, dass sie nur bei Bedarf der Wippspitze zum Einsatz kommen und deren Montage mit wenigen Handgriffen erfolgt. Ergänzend können Kunden auf passende Lagergestelle zurückgreifen, in denen die Trommeln sicher gelagert werden und die ein ergonomisches Handling ermöglichen. Ein alternativer Lösungsansatz sind Trommeln, die so konstruiert sind, dass das Lagergestell fester Bestandteil der Trommel ist und diese somit direkt stehend gelagert und transportiert werden kann.
Um die maximalen Möglichkeiten eines Mobilkranes ausschöpfen zu können, setzen Hersteller auf Technologien zur Ermittlung und Bewertung von Längen-, Drehwinkel- und Neigungsänderungen, wie Drehgeber (Encoder) und Neigungssensoren (Inclinometer). Um den Oberwagen gegenüber dem Unterwagen endlos drehen zu können, werden Signale, Strom sowie Fluide über kombinierte Schleifringkörper mit Drehdurchführungen übertragen. Immer mehr Kranbetreiber nutzen auch die von den Herstellern angebotene Option für größere Modelle, zusätzlich montierbare Gittermast- oder Wippspitzen am Ausleger hydraulisch und stufenlos zu verstellen. Diese können am ausgefahrenen Ausleger bei Bedarf über Hydraulikzylinder "waagerecht" abgesenkt werden, was den Aktionsradius erhöht, zum Beispiel bei der Erreichbarkeit auf Hausdächern. Dies bedarf einer teleskopierbaren Versorgung der Wippspitze mit Hydrauliköl. Conductix-Wampfler bietet dafür Doppelschlauchtrommeln mit bis zu 70 m Wickellänge an – die längste Wickellänge mit Federantrieb auf dem Markt.
Da die Wippspitze nur bei 10–20 % der Einsätze eines Mobilkranes benötigt wird, wird diese aus Gewichtsgründen meist nur bei Bedarf vor einem Einsatz montiert und seitlich abgeklappt am Mobilkran transportiert. Conductix-Wampfler hat die Doppelschlauchtrommeln dementsprechend so konzipiert, dass diese mit wenigen Handgriffen an definierten Schnittstellen am Mobilkran montiert werden können. Ergänzend können Kunden auf passende Lagergestelle zurückgreifen, in denen die Trommeln sicher gelagert werden, wenn die Wippspitze nicht im Einsatz ist, und die ein ergonomisches Handling ermöglichen. Alternativ bietet Conductix-Wampfler auch Schlauchtrommeln, bei denen das Lagergestell fester Bestandteil ist und diese somit direkt stehend gelagert und transportiert werden können. Beide Lösungen haben fest definierte Anschlagmittel, was Transport und Montageprozesse standardisiert und vereinfacht sowie einen zusätzlichen Sicherheitsaspekt berücksichtigt. Denn bei einem Schlauchriss wird der Schlauch durch die Anschlagmittel gebremst und verhindert eine unkontrollierte Rotation der Trommel durch die Federkraft. Ein weiterer Vorteil dieser Lösungen ist, dass die Doppelschlauchtrommeln bereits vorgespannt sind und die Federantriebe beim Einsatz nicht mehr extra gespannt werden müssen.
Da beim Teleskopieren üblicher Weise die einzelnen Teleskope nacheinander komplett ausgefahren, verbolzt und erst dann das nächstgrößere Teleskop herausgefahren wird, setzt Conductix-Wampfler zur Datenübertragung im Innern des Auslegers eine Federleitungstrommel ein, die die Verbolzung der einzelnen Teleskope beim Ein- und Ausfahren des Auslegers steuert. Zusätzlich fungiert diese Federleitungstrommel als System zur Längenmessung am Ausleger, das Daten an die Steuerung liefert. Nicht zuletzt kommt außen am Ausleger noch eine Federleitungstrommel zum Einsatz, die für die Energieversorgung am Ausleger sorgt, zum Beispiel für die Beleuchtung.
Neben dieser neuen Lösung für Mobilkrane wird Conductix-Wampfler auch sein breites Angebot für verschiedene Baumaschinen in der Schüttgutindustrie sowie für den Berg- und Tunnelbau auf der bauma 2013 vorstellen. In diesen Baubereichen sind v. a. robuste Lösungen zur Energie- und Datenübertragung gefragt, da viele Maschinen unter extremsten Einsatzbedingungen funktionieren müssen. Conductix-Wampfler entwickelt seit Jahren kundenspezifische Lösungen, die diese speziellen Anforderungen erfüllen.
Die jeweilige Form der Elektrifizierung ist abhängig von der Art der Maschine, der Anwendung und dem abzufertigenden Material. Viele Verbraucher müssen staubigen Umgebungen und korrosiven Materialien standhalten und für explosionsgefährde-te Einsatzbereiche zugelassen sein. Ob Motortrommeln, Leitungswagensysteme, Energieführungsketten, Leitungsschutzsysteme, Schleifleitungssysteme oder Federleitungstrommeln – die kundenspezifischen Energie- und Datenübertragungssysteme von Conductix-Wampfler erfüllen bestens diese besonderen Herausforderungen in der Schüttgutindustrie.
Im offenen Tagebau und unter Tage bedarf es einer Reihe leistungsstarker elektrischer Maschinen, die die Schwerstarbeit möglichst emissionsarm verrichten. Für die sichere und zuverlässige Versorgung in staubigen und manchmal explosionsgefährdeten Umgebungen sind spezielle Systeme zur Energie- und Datenübertragung erforderlich. Häufig müssen diese hohen Vibrationen und Beschleunigungskräften (G-Kräften) standhalten. Immer öfter ist eine Spannung bis zu 36 kV nötig, damit die enorm großen und leistungsfähigen Maschinen ihre kontinuierliche Arbeit auch unter äußerst extremen Bedingungen verrichten können. Große Bagger und Abbaugeräte für den offenen Tagebau, wie elektrisch betriebene Schaufellader und Förderbänder werden mit breitwickelnden Leitungstrommeln mit Leitungsführung und Schleifringen ausgestattet, um die notwendigen Verfahrwege ermöglichen zu können. Bohr- und Sprengausrüstungen für hartes Felsgestein und den Untertagebergbau erfordern robuste und kompakte Energiezuführungssysteme.
Auch Betonspritzmaschinen, Sprenglochbohrer, Bohrsäulen und andere Untertageausrüstungen benötigen eine mobile Stromversorgung. Für batteriebetriebene Verschiebewagen unter Tage sind wiederum flexible Ladesysteme vonnöten. Conductix-Wampfler bietet für den 24-Stunden-Betrieb im Bergbau bewährte, kundenspezifische Lösungen für alle Arten von Bergbaugeräten und -maschinen, wie zum Beispiel Motorleitungstrommeln – mit elektrischem oder hydraulischem Antrieb für lange Verfahrwege von großen Baggern im offenen Tagebau sowie von Bohr- und Sprengmaschinen. Die Motortrommeln sind mit stabilen und zuverlässigen Schleifringkörpern ausgestattet, um eine unterbrechungsfreie Energiezuführung zu gewährleisten. Sie werden auch zur Versorgung von Verschiebewagen und anderen Rohstofftransportmitteln eingesetzt. Zudem kommen im Bergbau auch Leitungswagensysteme, Energieführungsketten, Federleitungstrommeln und spezielle Schleifleitungen zum Einsatz.
Tunnel für Straßen, Eisenbahnlinien und Wasserkraftdämme werden häufig von sehr großen, elektrisch betriebenen Tunnelbohrmaschinen (TBM) gegraben. Bei hartem Felsgestein wird diese Art des Tunnelbaus Mechanized Rock Excavation (Mechanisierter Gesteinsabbruch, MRE) genannt. TBM und MRE benötigen Strom, Druckluft und Wasser für den Betrieb. Eigens für diesen Zweck entwickelte Trommelsysteme ermöglichen die Handhabung der Leitungen und Schläuche mit großen Querschnitten. Diese Trommelsysteme sichern die Leitungen und Schläuche und garantieren sowohl eine kontinuierliche Energiezufuhr als auch einen konstanten Datenfluss. Die Trommeln werden unter äußerst herausfordernden, feuchten und staubigen Umgebungsbedingungen betrieben. Die Anforderungen an Stromstärke und Spannung bis zu 36 kV sind sehr hoch. Der Schleifringkörper in der Trommel muss für diese Energiemengen ausgelegt sein und muss durch den geringen Bauraum sehr kompakt sein. Conductix-Wampfler ist mit diesen Anwendungen vertraut und verfügt über Kenntnisse und Fachwissen zur Auslegung der optimalen, kundenspezifischen Motortrommeln. Die Trommelstruktur wird dabei so stabil konstruiert, dass Leitungen mit sehr hoher Zugkraft eingesetzt werden können. Zum Beispiel ist beim Zurückziehen einer verstärkten Leitung mit einem Querschnitt von 300 mm² eine Zugkraft bis 25.000 N erforderlich. Das umfassende Sortiment an Trommeln von Conductix-Wampfler lässt sich für kundenspezifische Anwendungen mit unterschiedlichen Rollenkonstruktionen, Motortypen und Antriebssystemen ausstatten.
