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antriebstechnik 12/2017

antriebstechnik 12/2017

Immer in Bewegung

Immer in Bewegung Polyurethan-Hochleistungszahnriemen sorgt für den richtigen Antrieb in Regalbediengerät dynamisches Fahrsystem mit Beschleunigungen von bis zu 2 m/s 2 .“ Aufgrund der sauberen Umgebung der Anlage und des geringen Stangengewichtes konzeptionierte das Konstruktionsteam von Gerhard Waltersbacher den Fahrantrieb und das Hubwerk von Anfang an mit Zahnriementrieben. „Im Fahrwerk des neuen Bediengerätes kommt ein zentraler Fahrantrieb mit Omega-Anordnung zum Einsatz, also ein Zahnriementrieb mit zwei Umlenkrollen. Für den Hubantrieb konstruierten wir zwei Zahnriementriebe, die über eine Zwischenwelle gekoppelt sind. Wir bewegen mit dem Fahrwerk eine Masse von circa zwei Tonnen und mit dem Hubwerk inklusive Material 450 Kilogramm“, so Waltersbacher. Hilger u. Kern Industrietechnik aus Mannheim liefert die Polyurethan-Zahnriemen und Riemenscheiben für beide Antriebe – für den Fahrantrieb den Breco- Move vom Typ AT10 in 100 mm Breite und für das Hubwerk den Breco-Move vom Typ AT10 in 50 mm Breite. Im Lieferumfang ist auch das Spannplatten-System Breco-Fix enthalten, mit dem der Polyurethan-Zahnriemen für den Fahrantrieb am Boden fixiert und vorgespannt wird. Für den Transport der Profile aus dem Bediengerät ins Lagerfach kommt auf dem Hubwerk eine angetriebene Rollenbahn zum Einsatz. Unternehmen mit einer mehr als 100 Jahre alten Geschichte sind schon etwas Besonderes. Kasto Maschinenbau aus Achern, spezialisiert auf die Sägetechnologie für Metalle und automatisierte Lagerlösungen für Langgut und Blech, bringt es sogar auf über 170 Jahre. Jetzt hat das Familienunternehmen für einen Hersteller von Aluminiumfensterprofilen ein spezielles Regalbediengerät mit einem Hochleistungszahnriemen für anspruchsvolle Transport- und Positionieraufgaben entwickelt. Lesen Sie mehr. Dipl.-Ing. (FH) Jochen Krismeyer ist freier Fachjournalist für Antriebs- und Automatisierungstechnik in Nürnberg Mit den bis dato schweren Regalbediengeräten für den Stahlhandel und die Halbzeugverarbeitung konnte das neue Bediengerät nur noch das Funktionsprinzip gemeinsam haben. Regalbediengeräte für Langgut verfügen üblicherweise über einen Fahrantrieb, ein Hubwerk und ein Lastaufnahmemittel zum Längstransport des Lagerguts. Das Regalbediengerät fährt in der Lagergasse das gewählte Regalfach bzw. die Position an, zieht das Material heraus und fördert es z. B. zu den entsprechenden Sägestationen. Im Stahlbereich haben sich aufgrund der rauen Umgebung und der hohen Gewichte für das Hubwerk schwere Kettentriebe bewährt. Regalbediengerät für den Fensterbau Gerhard Waltersbacher, Konstrukteur im Bereich Lagersysteme und Produktverantwortlicher für Regalbediengeräte, erklärt zum ungewöhnlichen Projekt: „Das Lager für die Fensterprofile ist Rohmateriallager, Zwischenlager für die Fertigung und Endlager für die Kundenkommissionen in einem. Für eine produktive Fertigung sind daher kurze Transportzeiten entscheidend. Wir benötigten ein für unsere Verhältnisse recht Produktvielfalt für effizientes Arbeiten René Preßler, Dipl.-Ing. (FH) bei Hilger u. Kern im Außendienst, erinnert sich: „Die ersten Beratungsgespräche liefen auf Basis des Polyurethan-Zahnriemens Breco vom Typ AT10.“ Dieser Zahnriemen sei zunächst bei der weiteren Konstruktion zugrunde gelegt worden. Als Variante stand ein Breco vom Typ ATL10-Zahnriemen zur Wahl. Der Zahnriemen bietet im Vergleich zum AT10- Zahnriemen eine um 50 % höhere Belastbarkeit bei gleicher Zahntragfähigkeit. Preßler: „Der ATL-Zahnriemen verfügt über dickere Zugträger, ist daher etwas biegeunwilliger und hätte größere Scheibendurchmesser erfordert. Als weitere Variante wurde eine Riemenbreite von 75 statt 50 Millimeter untersucht.“ Schlussendlich entschied man sich in der Projektphase für die neue Hochleistungszahnriemen-Meterware Breco-Move vom Typ AT10, was die Zugfestigkeit um 70 % und die Zahntragfähigkeit um 30 % steigerte. Waltersbacher: „Wir waren erfreut über diese Alternative, die uns Herr Preßler anbot. Mit dem Polyurethan-Zahnriemen Breco-Move konnten wir die Konstruktion auf Basis der AT10-Teilung komplett beibehalten – identische Riemenscheiben, gleiche Durchmesser und gleiche Breite, bei einer gesteigerten Zugfestigkeit.“ 46 antriebstechnik 12/2017

SPECIAL I KETTEN, RIEMEN & CO. 01 Zentraler Fahrantrieb mit Omega- Anordnung: Getriebemotor mit Riemenscheibe und zwei Umlenkrollen 02 Durch Austausch der Kunststoffplatte kann einfach von einem zum anderen Zahnriementyp umgestellt werden 03 Der Polyurethan-Zahnriemen im Hubantrieb Zahnriemen mit hoher Steifigkeit Grundsätzlich spielt bei allen Positionierachsen die Steifigkeit des Antriebs eine große Rolle und im Besonderen gilt dies für Hubachsen mit Riementrieben. Preßler erläutert warum: „Bei Positionierantrieben mit Zahnriemen ändert sich das Verhältnis der Längen von Last- und Leertrum. Je nachdem, an welcher Position die Achse steht, hat man ein ganz kurzes oder ein ganz langes Lasttrum. Daraus resultiert eine unterschiedlich große Dehnung des Riemens, abhängig von der jeweiligen Position.“ Gerhard Waltersbacher ergänzt: „Mit einem Seilzuggeber als Wegmesssystem und einer Positionsregelung, wie wir sie bei unseren großen Anlagen mit Kettenantrieb einsetzen, ist das kein Problem. Dann ist man unabhängig von der Dehnung des Zugmittels und – im Fall des Kettenantriebs – unabhängig von der Kettenlängung durch Verschleiß. Diesen technischen und wirtschaftlichen Aufwand wollten wir uns bei dieser neuen Anlage mit den relativ kleinen Lasten sparen und direkt über den Motor positionieren. Das Zugmittel musste hierfür ausreichend steif sein und der Breco-Move vom Typ AT10 erfüllte genau diese Anforderung.“ Generell lässt sich festhalten: Die Belastbarkeit eines Zahnriemens wird nicht etwa durch seine Reißfestigkeit, sondern durch seine Steifigkeit begrenzt. Die Leistungsgrenze ist dann erreicht, wenn die Riementeilung durch Dehnung unter Last so groß wird, dass das Einzahnen auf der Zahnscheibe nicht mehr störungsfrei abläuft – üblicherweise bei Dehnungen oberhalb von 0,4 %. Bei der Entwicklung des Breco-Move wurde deshalb Wert auf eine Steifigkeitserhöhung gelegt, von der hier in doppelter Weise profitiert werden konnte. Um die größeren Momente auch sauber und verschleißfrei übertragen zu können, wurde zusätzlich die Zahnflanke FEM-optimiert – diese weicht beim „Move“-Zahnriemen vom Trapez ab – und mit einem Laminat kaschiert. Fotos: Mulco-Europe EWIV www.mulco.de IMPRESSUM erscheint 2017 im 56. Jahrgang, ISSN 0722-8546 Redaktion Chefredakteur: Dipl.-Ing. (FH) Dirk Schaar, Tel.: 06131/992-345, E-Mail: d.schaar@vfmz.de (verantwortlich für den redaktionellen Inhalt) Stv. Chefredakteurin: Dipl.-Ing. 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