Rollenspiel in Modulbauweise

Antriebstechnik

Getriebemotoren - In einem neuen, in Modulbauweise konzipierten Tambourwagen in einer Papiermaschine sorgen je zwei Getriebemotoren pro Fahreinheit für den richtigen Antrieb.

15. Oktober 2009

Auch im Zeitalter des Web 2.0 ist eine Welt ohne Papier nicht denkbar. Dabei entsteht etwa jedes dritte Blatt Papier auf einer Produktionsmaschine des Heidenheimer Spezialisten für Papiermaschinen, leistungssteigernde Komponenten und Prozesslösungen Voith Paper. Eine im wörtlichen Sinne tragende Rolle haben bei der Papierproduktion sogenannte Tambourwagen. Diese transportieren per Schiene die Mutterrollen, also das aus der Papiermaschine kommende und aufgerollte Papier, zu den Verarbeitungsmaschinen. Außerdem entsorgen die Tambourwagen die Leereisen. Nun hat Voith Paper einen neuen, in Modulbauweise konzipierten Tambourwagen, den VariCart entwickelt, dessen Gewicht bis zu 170 Tonnen betragen und der bis zu zwölf Meter lang sein kann. Die kompletten Antriebseinheiten, vom Motor über das Getriebe bis zu den Radblöcken, lieferte der in Wetter an der Ruhr ansässige Spezialist für Materialfluss-, Logistik- und Antriebslösungen Demag Cranes & Components. Grundsätzlich neu innerhalb der Produktpalette von Voith Paper ist der Tambourwagen nicht. »Tambourwagen entwickeln und fertigen wir schon recht lange und sie werden seit geraumer Zeit auch mit Antrieben von Demag Cranes & Components ausgestattet«, so Albert Stitz – Bereichsleiter Rollenschneider und Verpackung.

Einfache Montage

»Der neue teilautomatisierte VariCart ist allerdings so modular aufgebaut, dass selbst die Triebköpfe identisch sind. Diese modulare Bauweise ist für uns neu und auch die achsenlose Funktionsweise mit Einsteckgetrieben.« Die Vorgaben von Voith an Demag Cranes & Components beschränkten sich auf die erforderliche Geschwindigkeit von bis zu 10 Metern pro Minute sowie das Bremsmoment. Hierbei gilt für die Antriebstechnik: die Motoren müssen von den Voith-Frequenzumformern so angesteuert werden können, dass die Wagen selbst bei Maximalgeschwindigkeit innerhalb von 150 Millimetern zum Stehen kommen. Die Demag-Flachgetriebebremsmotoren – bestehend aus einem Getriebe ADE80TD mit Motor ZBA 90B4 und Scheibenbremse B020 – sind nicht über Kreuz angebracht, sondern auf einer Achse. Dazu wurde jeweils ein Getriebe gedreht, um die gegenüberliegenden Motoren im Versatz zueinander anzubringen. Dabei kommen die Stärken des Demag-Antriebsbaukastens zum Tragen: die aufeinander abgestimmten Komponenten Motor, Getriebe und Rad ermöglichen eine Vielzahl an Kombinationen, um die Kundenanforderungen exakt lösen zu können. »Wir haben versucht, mit möglichst geringem Aufwand die größte Wirkung zu erzielen und die Montage so einfach wie möglich zu halten«, betont Josef Nelles, Leiter der Abteilung Auftragskonstruktion bei Voith Paper. »Das ist uns besonders gut gelungen im vorderen Teil des Triebkopfs, wo man die Antriebe über eine offene Klappe leicht montieren kann.« Diese Montageöffnung ermöglicht es den Mitarbeitern, die Antriebe sowohl während der Montage wie auch bei etwaigen Störungen im Produktivbetrieb des Tambourwagens mühelos zu de- und remontieren.

»Für uns war es wichtig, ein durchgängiges Konzept zu implementieren«, so Nelles weiter. »Das bedeutet, dass wir keine verbundene Welle realisiert haben und uns grundsätzlich auf zwei Getriebemotoren pro Fahreinheit konzentrieren, um jeweils zwei Räder anzutreiben«. Das Konstruktionsprinzip des VariCart folgt dem in die Geschäftsprozesse von Voith integrierten One-Platform Concept. Dieses berücksichtigt den gesamten Prozess von der Faser bis zum Endprodukt und konzentriert sich gleichzeitig auf den Lebenszyklus der Produkte inklusive Standardisierung und kontinuierlicher Prozessoptimierungen. »Als Anlagenbaustein fügt sich der neue Tambourwagen hervorragend in dieses One-Platform Concept«, so Albert Stitz weiter. »Vom Stoffauflauf über die Papiermaschine bis zum Finishing verfügen wir heute über eine einheitliche Steuerung und Kommunikation. Das Konzept baut darauf auf, dass ein integrierter ET200S-Umrichter die erforderlichen Daten und Informationen mit unserer PCS7 austauscht. Gleichzeitig konzentrieren wir uns grundsätzlich auf nur noch zwei Radgrößen und zwei Ausführungen an Tambourwagen, bis 80 Tonnen und über 80 Tonnen.«

Überzeugendes Modell

Ein entscheidendes Argument, mit dem Demag Cranes & Components im Wettbewerb um die Auftragsvergabe für die Antriebseinheiten überzeugen konnte, war ein 3D-Modell der konzipierten Lösung. Dieses Modell konnte Voith Paper direkt in die Planung des Tambourwagens einbeziehen. Technische Daten ließen sich dadurch direkt in das System implementieren und anschließend konnten die Voith-Mitarbeiter mit diesen Daten arbeiten. »Wir haben uns damals entschieden, den Maschinenbau in 3D zu gestalten, weil wir darin grundsätzlich eine Reihe an Vorteilen sehen«, so Josef Nelles. »So hat man beispielsweise sehr schnell ein räumliches Vorstellungsvermögen. Wichtig ist dies in der Kinematik, die etwaige Kollisionen umgehend erkennt. Zugleich lassen sich leichttragende Strukturen erkennen und sehr leicht berechnen. Das spart Konstruktionsstunden und mindert die Risiken.« Um langwierige und damit kostenintensive Produktionsstillstände für den Kunden bereits im Vorfeld auszuschließen wurde die Entscheidung zugunsten der Demag-Antriebslösung aber auch wegen der gesicherten Ersatzteilversorgung getroffen. So legt Voith Paper großen Wert darauf, dass entsprechende Ersatzteile europaweit spätestens innerhalb von 24 Stunden vor Ort sind. Auch wenn Alexander Klupp, Entwicklungsleiter Rollenschneider bei Voith, aus Erfahrung weiß: »Allerdings hatten wir bislang auch noch nie Probleme mit Demag-Antrieben.«

Fakten

- Die Geschichte von Demag Cranes & Components begann 1819 mit der Gründung der Mechanischen Werkstätten Harkort & Co. in Wetter a.d. Ruhr.

- Das heute international aufgestellte Unternehmen bietet Materialfluss-, Logistik- und Antriebslösungen für jede Branche und Unternehmensgröße, vom Handwerksbetrieb bis zum industriellen Großunternehmen.

Christoph Greger, Demag Cranes & Components/aru

Erschienen in Ausgabe: 07/2009