Voraussetzung: „Eingebaute“ Sensorik

In allen drei Fällen bietet es sich also an, Energieketten zu verwenden, die ihren Zustand selbsttätig erfassen und die Maschine und/oder Anlage abschaltet, bevor es zu einem Totalausfall kommt. Allerdings müssen sie dafür mit den entsprechenden Sensoren ausgestattet sein. Die Voraussetzung dafür hat Igus [1] 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 die Aufgabe der Zustandsüberwachung hat Igus das System „i.Sense“ mit diversen Optionen entwickelt (Bild 3).

Eines der Systeme ist die Zug-/ Schubkraftüberwachung „i.Sense EC.P“. Hier erfassen am Mitnehmer angebrachte Sensoren die Kraft, welche im Regelbetrieb benötigt wird, um die Kette über den Verfahrweg zu bewegen. Die Zug-/Schubkräfte werden an ein Modul im Maschinenschaltschrank übermittelt, welches bei Überschreiten der vorab eingestellten Kraftgrenzen, über einen Öffnerkontakt ein Signal an die Kundensteuerung gibt, welche 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, wie zum Beispiel an Stacker-/Reclaimern.

Ein weiteres System zur Überwachung der Energiekette ist „i.Sense EC.B“. Dabei wird zur Bruchdetektion ein unelastisches Spezialseil mittels Trennstegen in der neutralen Faser eines Energiekettensystems geführt und am Ende mit einem Längenmesssystem verbunden. Im Falle eines Bruchs der Energiekette oder auch nur eines einzelnen Seitenteils der Energiekette erkennt das System diese relative Längenänderung des Seils und schaltet die Anlage über den Öffnerkontakt ab. Durch die frühzeitige Erkennung des Bruchs kann die Anlage mit einer sehr kurzen Reparaturzeit von wenigen Minuten wieder einsatzbereit sein. Die Bruchüberwachung „EC.B“ ist bereits 100-fach an Portalen, zum Beispiel in der Automobilproduktion, im Einsatz.

Für die Überwachung der Leitungszugkraft hat Igus „i.Sense CF.P“ entwickelt. 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“ 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 als erste Entwicklungsstufe

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 10 Mrd. Energieketten-Zyklen pro Jahr werden im Labor für E-Ketten und Chainflex-Leitungen erfasst und analysiert, allein 3 Mrd. Testzyklen nur für Energieketten. Die Zustandsüberwachung ist nur die erste Entwicklungsstufe. Die nächste Stufe zur Realisierung eines umfassenden Konzepts intelligenter Energieführungen ist die vorausschauende Wartung. Hierfür bietet Igus das System „i.Cee“ an, das unterschiedliche Möglichkeiten der Einbindung der Sensordaten in ein lokales oder ein Cloudsystem ermöglicht.

Literatur

1. Igus GmbH, Köln: http://www.igus.de​​​​​​​​​​​​​​