Das Schlagwort Industrie 4.0 ist derzeit in aller Munde. Mit der Transporteinheit Transmodul trägt die Schubert System Elektronik GmbH zu einer vernetzten, durchgehend digitalisierten Produktion im Sinne dieser technischen Evolution bei. Zwischenkreiskondensatoren des deutschen Herstellers FTCAP sorgen im Transmodul für einen unterbrechungsfreien Lauf.
„Die Grundidee des Transmoduls ist einfach: Man will dem Kunden größtmögliche Flexibilität und Effizienz bei Transportaufgaben in der Produktion ermöglichen“, so Herbert Madeja, tätig in der Hardware-Entwicklung bei der Schubert System Elektronik GmbH. „Dafür hat die Gerhard Schubert GmbH einen intelligenten Transportroboter konzipiert, dessen hoch entwickelte Komponenten perfekt aufeinander abgestimmt sind.“ Als Trägerschlitten transportiert das Transmodul Produkte schonend und ruckfrei durch Verpackungsanlagen: Bis zu 32 der frei programmierbaren Transmodule können sich autonom auf einem Schienenstrang bewegen.
Die Energie- und Datenübertragung erfolgt berührungslos über das Induktionsprinzip. An jedem Ende des Schienenstrangs befindet sich eine Wendeeinheit, auf der Unterspur fahren die TM-Schlitten selbstständig an das andere Ende zurück. Auf einer Strecke können gleichzeitig Bearbeitungsschritte für das Werkstück/Produkt erfolgen, wobei die Bewegungsform an jeder Position anders und unabhängig von den weiteren Transmodulen sein kann. Mithilfe von Transmodulen lassen sich zum Beispiel bei einer Verpackungsmaschine vier Schachteln befüllen, zwei aufrichten und eine verschließen.
Für die Speicherung der Zwischenkreisspannung kommen sogenannte Snap-in-Kondensatoren der SIH-Baureihe zum Einsatz.
Sanft transportieren bei verschiedensten Anwendungen
Die Lösung ermöglicht den intelligenten Transport von Waren und Werkstücken in einer komplexen Produktionsumgebung. Neben Verpackungsaufgaben eignet sich das autarke System auch in anderen Branchen zur Optimierung von unterschiedlichen Transportaufgaben und zur Automatisierung des Materialhandlings.
André Tausche, einer der drei Geschäftsführer von FTCAP
Geht es um Kondensatoren für besondere Anwendungen in kleineren und mittleren Stückzahlen, ist FTCAP der richtige Ansprechpartner: „Über 65 Prozent unserer Produkte sind neue Entwicklungen, die speziell für Kunden anfertigt werden“, erklärt André Tausche, einer der drei Geschäftsführer von FTCAP.
Für einen ruckfreien Lauf der innovativen Transportlösung sorgt unter anderem eine spezielle Steuerungselektronik. Der Torquemotor wird über einen Servoregler gesteuert. Eine weitere Besonderheit: Die Transmodule verfügen über ein kinetisches Energierückgewinnungssystem, das eine Rückspeisung der Bremsenergie ermöglicht. Dabei wird die Energie in einem Kondensator gespeichert und für den Start des nächsten Beschleunigungsvorgangs genutzt. Nur Reibungsverluste und die Versorgungsleistung der Elektronik müssen nachgespeist werden. Die für diesen Vorgang benötigten Kondensatoren bezieht die Schubert System Elektronik GmbH von der FTCAP GmbH aus Husum.
Flexible Entwicklung und Produktion von Kondensatoren.
Kundenspezifische Kondensatoren für hohe Anforderungen
„Die Hauptaufgabe der Kondensatoren ist allerdings die Speicherung der Zwischenkreisspannung“, erläutert Herbert Madeja. Denn für die Beschleunigung der Transmodule wird eine Impulsleistung von bis zu 2 KW benötigt. Bei einer Primärversorgung mit max. 200 W Anschlussleistung ist eine Pufferung notwendig, die sich nur mit einer Verschaltung von mehreren Elektrolytkondensatoren zu einer so genannten „Elkobatterie“ erreichen lässt. Die Kondensatoren übernehmen im Transmodul allerdings noch eine dritte Aufgabe, nämlich die Glättung der per Booster auf bis zu 800 V erzeugten Zwischenkreisspannung.
„Aufgrund der hohen Anforderungen sprechen wir hier von einer Anwendung jenseits des Standards“, erläutert Dr. Thomas Ebel, Geschäftsführer bei FTCAP. „Entsprechend entschied sich Schubert auch für einen von uns individuell angepassten Kondensatortyp.“ Zum Einsatz kommen sogenannte Snap-in-Kondensatoren der SIH-Baureihe von FTCAP, die sich für einen Temperaturbereich von bis zu 105 °C eignen und für Kapazitäten von 1.000 µF bzw. Spannungen von bis zu 400 VDC ausgelegt sind. „Das kundenspezifische Detail ist der in Relation zu Bauform und Größe hohe Energiegehalt“, erläutert Dr. Thomas Ebel. „In dieser Anwendung liegt eine harte Entladesituation vor, dazu kommen Ripple-Ströme und hohe Temperaturen bis 105°C. Trotzdem können wir in Serienproduktion einen Kondensator realisieren, der sich durch eine extrem lange Lebensdauer von 250.000 Stunden bei 50 °C auszeichnet.“
Der kundenspezifisch angepasste Kondensatortyp erfüllt die Erwartungen der Schubert System Elektronik GmbH auf ganzer Linie: „Wir sind äußerst zufrieden mit der Zusammenarbeit“, betont Herbert Madeja. „Die fachliche Kompetenz überzeugt, und sollte es einmal Probleme geben, werden diese auf kurzem Wege schnell gelöst. Unser Eindruck: Bei FTCAP wird noch Qualität ‚Made in Germany‘ gelebt und gefertigt.“
