FOKUS 28
ANTRIEBSTECHNIK
5.2014 technica
Blick in die Produktion mit einer Korbverseilmaschine – von Baremo GmbH konstruiert und gebaut – im Drahtseilwerk der Fatzer AG in Romanshorn. Das Stahlseil (links) wird über die tonnenschweren Verseilkörbe (rechts) verdrillt. (Bilder: Markus Frutig)
Intelligentes Antriebskonzept für die Stahlseilherstellung
In Windeseile verseilen Die Herstellung von Seildrähten ist ein komplexer und aufwändiger Vorgang. Die einzelnen Stahldrähte werden nach diversen Vorbehandlungen auf Stahlbobinen gespult und anschliessend lageweise in den Verseilkörben verlitzt oder verseilt: Die sich drehenden, tonnenschweren Verseilkörbe müssen perfekt aufeinander abgestimmt sein, um mit ihren hohen Drehmomenten das im Vergleich filigrane Endprodukt zusammen zu verseilen. Das neue Antriebskonzept wurde zusammen mit dem Engineering-Partner Baremo GmbH für den Stahlseilspezialisten Fatzer AG entwickelt und ermöglicht höchste Flexibilität in Echtzeit, dazu Energie-Ersparnis und umfassenden Schutz bei Stromausfall. MARKUS FRUTIG, REDAKTOR TECHNICA
B
aremo GmbH hat als Komplettdienstleister die Tandem-Korbverseilmaschine für die Herstellung von vollverschlossenen Drahtseilen für die Fatzer AG mechanisch und elektrisch mit dem gesamten Engineering entwickelt und gebaut. Control Techniques war für das Antriebskonzept und die Antriebskomponenten von A bis Z verantwortlich. Die Anlage ermöglicht es dem Drahtseilhersteller, individuelle Produktwünsche ihrer Kunden zu realisieren.
Zielsetzung: höchste Flexibilität für Produktion. Aufgabenstellung für die Baremo GmbH war, eine Maschine zu bauen, um mehrere Stahldrähte gleichzeitig zu Drahtseilen zu verarbeiten. Aktuell können damit 78 Drähte in einer Lage verseilt werden. Simon Rissi, Projektleiter Elektrotechnik bei Baremo GmbH, erläutert: «Das besonders schwierige Ziel hierbei war, eine variable Schlaglänge herzustellen, indem man mit einer elektrischen Welle stufenlos das gesamte Spektrum von 20–1000 mm Schlaglänge mit einer Maschine abdecken kann.» Für die Antriebssteuerung bedingt dies eine äusserste Präzision in der Kommunikation zwischen den Antriebskomponenten. Eine weitere Anforderung bei den sehr hohen
Drehmomenten in der Verseilanlage ist das Erreichen einer fein abstimmbaren Dynamik. Rissi präzisiert: «Früher wurde dies meist mit einem zentralen Wellenantrieb mechanisch gelöst. Dadurch lief der gesamte Verband relativ gemächlich. Mit einer elektronisch geregelten Antriebstechnik ist mehr Dynamik gefragt, damit die hohe Leistung bzw. Drehmomente schneller geregelt werden können. So kann während des Betriebs eingegriffen werden, die Schlaglängen können stufenlos angepasst und damit das Produkt individuell verändert werden. Dies bedeutet sehr hohe Flexibilität für die Produktion. Früher musste man viele manuelle Optimierungseinstellungen während der Produktion justieren oder Zahnräder einlegen, was teilweise zum Maschinenstopp und damit zu unnötigen Produktionsunterbrüchen führte.» Zuverlässiger Partner für heikle Lösung. Wie kam es zur Zusammenarbeit mit Control Techniques? Baremo GmbH hatte zunächst eine komplette Antriebslösung für seinen Kunden gekauft, die in ihrer damaligen Konfiguration jedoch nicht allen Anforderungen gerecht wurde. Control Techniques war aber zum Glück bereits früh involviert, um die Anlage auf die Kundenbedürfnisse zu verfeinern. Simon Rissi erläutert, wie es weiterging: «Für diese äusserst heikle Aufgabenstellung sind selbst ande-
re namhafte Antriebsspezialisten auch wegen des damit verbundenen, hohen Kostenrisikos ausgestiegen. Control Techniques war dann unser erster Partner, der genau wusste, was er macht, und uns den Rücken stärkte. Da haben wir gemerkt, dass wir nun auf dem richtigen Weg sind und dass sie etwas von der Materie verstehen.» Knacknüsse bei der Umsetzung. Bei der Schaltschrankplanung stiess man auf diverse Herausforderungen wie zum Beispiel bei der idealen und gesetzeskonformen Absicherung des 800-V-Gleichspannungskreises oder der SPS S7-300-kompatiblen Steuerung von VIPA (mit mehr Rechenleistung), welche als ideal abgestimmte Schnittstelle zwischen SPS-Steuerung und der Antriebslösung fungiert. Rissi erläutert dazu: «Wir benötigten von Control Techniques alle Antriebs-Pa-
Die Baremo GmbH Baremo ist ein Maschinenbauunternehmen, welches aus einem Outsourcing-Projekt in der Drahtseilindustrie hervorgegangen ist und aktuell 30 Mitarbeitende beschäftigt. Vor allem im Maschinenunterhalt mit eigener Fertigung, Konstruktion und Elektroabteilung spezialisiert, kann das Unternehmen seinen Kunden Gesamtprojekte vom Prototypenbau bis zum Anlagenunterhalt aus einer Hand bieten.