Unterbrechungsfreie Energie in bewegten Systemen

Die richtige Lösung mit den VAHLE Systemen zur Energieübertragung

Bei bewegten Kranen, Transferwagen, Förderlinien, Hafenausrüstung und Automatisierungssystemen ist die „unterbrechungsfreie Energieübertragung“ oft der verborgene Faktor, der über die Produktionskontinuität entscheidet. Denn jedes bewegte System hat ein gemeinsames Problem: Leistungs- und Steuer-/Datenleitungen sicher zu führen. Schleift die Leitung am Boden, wird sie gequetscht, verwickelt sich und reißt; fällt die Energie aus, steht die Linie; wird das Steuersignal gestört, geht die Anlage in den sicheren Zustand. Deshalb ist die Wahl der richtigen Lösung zur Energieübertragung nicht nur eine elektrotechnische Entscheidung, sondern unmittelbar eine Entscheidung über Effizienz, Wartungskosten und Arbeitssicherheit.

In diesem Beitrag vergleichen wir die bei bewegter Ausrüstung am häufigsten genutzten Verfahren der Energieversorgung und zeigen anschließend, in welchen Fällen mit VAHLE Schleifleitungen und mit VAHLE Leitungswagen (Festoon) das beste Ergebnis erreicht wird. Außerdem zeigen wir an Beispielen, wie die VAHLE Systeme zusammen mit den KATO Leitungstrommeln, den BKB / ALUBKB Leichtkransystemen und den LIFTKET Hebelösungen der BM Makina eine integrierte Lösungsarchitektur bilden.

Möglichkeiten der Energieversorgung bewegter Ausrüstung

Um in bewegten Systemen Energie sowie Signale und Daten zu führen, gibt es in der Praxis drei Hauptansätze:

1) Leitungstrommel (motor- oder federangetrieben)

• Sehr verbreitet bei Anwendungen mit langem Hub und mobilem Einsatz.
• Die Energieleitung läuft kontrolliert von der Trommel ab und wieder auf.
• Besonders im Freigelände und bei Schwerlastmaschinen (mobiler Kran, elektrische Baumaschine usw.) ist das eine starke Lösung.

Die motorangetriebenen KATO Leitungstrommeln der BM Makina sind die Lösungsfamilie für Anwendungen über große Entfernungen und mit schweren Leitungen, bei denen kontrollierte Wicklung und hohe Beständigkeit gefragt sind.

2) Schleifleitung (Conductor Rail)

• Steht bei Laufkranen, Einschienenbahnen, Transferwagen und bewegten Systemen mit fester Fahrstrecke im Vordergrund.
• Die Energie wird über eine feste Strecke übertragen; die bewegte Anlage nimmt sie über einen Stromabnehmer (Kollektor) auf.
• Das ist eine geordnete, saubere, wartungsarme und „systematische“ Lösung.

3) Leitungswagen / Festoonsystem (C-Schiene + Laufwagen)

• Ideal dort, wo bei Laufkranen, Kranbewegungen und dem Führen des Leitungspakets Bedarf besteht.
• Die Leitung wird auf Laufwagen bewegt und dabei geordnet geführt.
• Besonders wenn Energie- und Steuerleitungen gemeinsam geführt werden, ist das Ergebnis sehr praktisch.

Warum werden VAHLE Lösungen gewählt?

VAHLE Schleifleitungssysteme (Conductor Rails)

Die VAHLE Schleifleitungssysteme sind dafür ausgelegt, Energie bei bewegter Ausrüstung über eine feste Strecke sicher und dauerhaft zu übertragen. Richtig projektiert bieten sie:

• Sie sichern die unterbrechungsfreie Energieübertragung (stabile Versorgung über die gesamte Fahrt)
• Sie bringen weniger Leitungsverschleiß und ein geringeres Störungsrisiko
• Sie schaffen ein geordneteres Bild der Anlage (weniger Leitungsgewirr)
• Sie machen die Wartung vorhersehbar (regelmäßige Prüfung, Kollektorwartung usw.)
• Sie senken auf langen Strecken und bei hoher Zyklenzahl die Gesamtkosten

Besonders bei Kranen mit fester Fahrstrecke und bei Transfersystemen in der Linie bietet die Schleifleitung eine sauberere Architektur, weil sie nicht „die Leitung führt“, sondern „die Energie auf der Strecke führt“.

VAHLE Leitungswagen (Festoon) Systeme

Festoonsysteme führen Energie- und Steuerleitungen geordnet über Laufwagen, die sich auf einer C-Schiene bewegen. Ihre Vorteile:

• Sie verhindern, dass die Leitung durchhängt und am Boden schleift
• Bei Laufkranen und bewegten Maschinen vereinheitlichen sie die Leitungsführung
• Für Montage und Service sind sie modular
• Da Energie- und Steuerleitungen gemeinsam geführt werden, sichern sie die Durchgängigkeit der Steuersignale

Was sollte wann gewählt werden?

Die Kriterien, die die richtige Wahl bestimmen, sind:

1) Hub (Verfahrweg)

• Kurzer/mittlerer Hub + geordnete Strecke: VAHLE Schleifleitungen oder Festoonsysteme
• Sehr langer Hub / mobile Ausrüstung: Trommellösungen wie die motorangetriebene KATO Leitungstrommel

2) Geschwindigkeit und Zyklenzahl

• Hohe Zyklenzahl / intensiver Betrieb: Schleifleitungssysteme sind auf Dauer wirtschaftlicher
• Wechselnde Geschwindigkeit / schwere Leitung: Das Trommelsystem bietet den Vorteil der kontrollierten Wicklung

3) Umgebungsbedingungen

• Staub, Feuchtigkeit, chemische Einflüsse, Freigelände und Korrosion bestimmen Schutzart und Werkstoffwahl.
• In Umgebungen wie Hafen, Bergbau und Gießerei sind der richtige Schutz und die richtige mechanische Auslegung entscheidend.

4) Bedarf an Energie und Daten

• Werden nicht nur Leistung, sondern auch Steuer-, Sensor- und Automatisierungssignale geführt, muss die Systemarchitektur richtig ausgelegt sein.
• In manchen Projekten werden Energieübertragung und Datenübertragung gemeinsam betrachtet (Leitungswahl, Schirmung, Erdung, Streckenplanung).

Der integrierte Lösungsansatz mit BM Makina

Die BM Makina liefert vor Ort nicht ein einzelnes Produkt, sondern erarbeitet die Lösung über „einander ergänzende Systeme“. Auf der Seite der Energieübertragung entsteht eine stärkere Gesamtlösung, wenn die VAHLE Systeme zusammen mit den folgenden Produkten der BM Makina ausgelegt werden:

BKB & ALUBKB Leichtkransysteme + VAHLE

• Für das Führen von Energie- und Steuerleitungen an BKB/ALUBKB Kransystemen sind die VAHLE Leitungswagen (Festoon) die ideale Ergänzung.
• Mit geordneterer Leitungsführung, geringerer Reibung und höherer Arbeitssicherheit wird das System zum „Standard der Strecke“.

LIFTKET Hebesysteme + VAHLE

• Bei Kransystemen mit Hebezeugen wie LIFTKET wirkt die Durchgängigkeit der Energieübertragung unmittelbar auf die Betriebssicherheit.
• Mit der VAHLE Energieübertragung werden Heben, Fahren und Steuern nach demselben Engineering-Ansatz ausgelegt.

KATO Leitungstrommeln + VAHLE (hybrider Ansatz)

In manchen Projekten genügt eine einzige Lösung nicht:

• Während auf der Hauptstrecke die Energie über die VAHLE Schleifleitung geführt wird, kann an bestimmten Bewegungsachsen die motorangetriebene KATO Trommel hinzukommen.
• So werden die saubere Energieübertragung entlang der Strecke und der lange Hub an besonderen Achsen im selben System gelöst.

Dieser Ansatz der „integrierten Auslegung“ erleichtert die Instandhaltung der Anlage, senkt das Störungsrisiko und schafft eine Infrastruktur, die mit dem Projekt mitwächst.

Worauf bei der Projektierung zu achten ist

Nachdem die Systeme zur Energieübertragung gewählt sind, bestimmt vor allem die Qualität der Projektierung die Leistung:

• Strom- und Spannungswerte sowie die Berechnung des Spannungsfalls
• Wahl des passenden Stromabnehmers und der Anpresskraft
• Leitungsverlauf, Durchhangreserve, mechanischer Schutz
• Erdung, Fehlerstrom und Abstimmung des Kurzschlussschutzes
• Plan für die wiederkehrende Wartung (Stromabnehmer, Streckenprüfung, Prüfung der Anschlüsse auf festen Sitz)

Die BM Makina bewertet diese Größen mit ihrer Erfahrung aus der Praxis nicht nur nach Katalog, sondern nach den tatsächlichen Betriebsbedingungen und optimiert so die Lösung.

Fazit

Die Energieübertragung in bewegten Systemen ist zu entscheidend, um es bei „es läuft“ zu belassen. Mit der richtigen Lösung und der richtigen Einbindung sinken die Stillstände, fallen die Wartungskosten, steigt die Arbeitssicherheit und verlängert sich die Lebensdauer des Systems. Die Lösungen VAHLE Schleifleitung und VAHLE Leitungswagen (Festoon) bieten vom Laufkran bis zur Transferstrecke in vielen Fällen eine saubere, nachhaltige und den Industriestandards entsprechende Infrastruktur zur Energieübertragung. Gemeinsam mit den Produktfamilien BKB/ALUBKB, LIFTKET und KATO der BM Makina entsteht daraus eine durchgängige und starke Engineering-Lösung.