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antriebstechnik 4/2018

antriebstechnik 4/2018

Mehr Bewegung für die

Mehr Bewegung für die Intralogistik Antriebsrollen in Palettendurchlaufregal leisten gezielte Anschubhilfe Die Komplexität innerbetrieblicher Warenbewegungen nimmt stetig zu, die Anforderungen an die Lagertechnik steigen. Intelligente Antriebslösungen können hier bei zukunftsorientierten Anwendungen unterstützen. Das zeigt das Beispiel eines neuen Palettendurchlaufregals von Bito Lagertechnik aus Meisenheim. Lesen Sie mehr. O b in Fabriken, Abfertigungshallen oder Versand- und Verteilzentren – in vielen Unternehmen herrscht ein reger interner Warenverkehr. Materialien müssen zur richtigen Zeit und am richtigen Ort sein, damit die Produktion nicht stillsteht, Versandware sollte jederzeit zur Verfügung stehen, damit Kunden ihre Bestellung schnell bekommen. Und diese innerbetrieblichen Warenbewegungen nehmen durch die wachsende Verzweigung arbeitsteiliger Prozesse stetig zu. Trotz der gestiegenen Anforderungen steht die Wirtschaftlichkeit natürlich weiterhin an erster Stelle. Ausgeklügelte Software hilft Logistikern zwar diese Komplexität zu meistern, am Ende zählt jedoch die physische Verfügbarkeit, also auch ein passendes Lagersystem. In der Intralogistik gibt es dafür je nach Anforderung unterschiedlichste Lösungen. Sollen mehrere Paletten einer Ware sorten- Matthias Trenz ist Market Manager Industrial Drive Technology bei der ebm-Papst Zeitlauf GmbH & Co. KG in Pegnitz rein, übersichtlich und auf kleinem Raum gelagert werden, und spielt zudem permanente Verfügbarkeit eine wichtige Rolle, eignet sich oftmals ein Palettendurchlaufregal am besten. Das Unternehmen Bito Lagertechnik hat dafür gemeinsam mit ebm- Papst ein Regalsystem entwickelt. Beim Proflow active geben Antriebsrollen den Paletten gezielte Anschubhilfe – und bremsen diese wenn nötig ab. Weg von der schiefen Bahn Für die Bewegung der Paletten wird i. d. R. auch auf natürliche Kräfte zurückgegriffen. So werden diese in Durchlaufregalen üblicherweise durch die Schwerkraft angetrieben. Die Paletten rollen über eine um vier Prozent geneigte, schiefe Bahn von der Beschickungs- zur Entnahmeseite. Eine bewährte Technik, die in einigen Bereichen aber an ihre Grenzen stößt. Denn je nachdem, welche Ladungsträger sich in den Kanälen bewegen, kann es zu Schwierigkeiten kommen: die Paletten laufen nicht an oder bleiben einfach stehen. Das senkt die Verfügbarkeit der Ware. Zudem rollen neu beschickte Paletten im Kanal ungebremst auf die stehenden auf. Der dabei hervorgerufene Impuls kann zur Beschädigung sensibler Ware führen. Schließlich ist bei herkömmlichen Durchlaufregalen an der Entnahmeseite eine Nachlaufsperre eingebaut, damit der Gabelstapler die erste Palette staudruckfrei herausheben kann. An dieser mechanischen Baugruppe kann es aber je nach Bedienung zu Problemen wie verkanteten Paletten kommen. Daher entschloss sich Bito, auf Antriebsrollen zu setzen. Die Rollen schieben die Paletten an, verhindern ungewolltes Stehenbleiben, können diese aber auch abbremsen. Im Kanal lassen sich Paletten mit sensibler Ware berührungsfrei auch auf „Lücke“ stellen. Und auf die Nachlaufsperre kann komplett verzichtet werden: Entnimmt der Stapelfahrer eine Palette dauert es eine vordefinierte Zeit, bevor die Antriebe die Paletten kontrolliert nach vorne takten. Neben höherer Verfügbarkeit und Warenschutz ermöglicht das Proflow active aber auch die Neigung der Bahn zu halbieren. Dadurch lassen sich mehr Ladungsträger auf gleichem Raum lagern. 72 antriebstechnik 4/2018

ELEKTROMOTOREN 01 02 03 01 Jeder Palettenplatz hat eine Antriebsrolle, die die Paletten nach vorne taktet 02 Bei der vollautomatischen Beschickung lassen sich Paletten aufgrund der Rollenantriebe berührungsfrei auf Lücke stellen 03 Das Palettendurchlaufregal setzt auf Antriebseinheiten, die einen höheren Durchsatz bei maximaler Produktsicherheit ermöglichen Einbaufertige Systemlösung Die Antriebseinheit entstand in einer gemeinsamen Entwicklung zwischen Bito und ebm-Papst. „Neben Fragen der Größe und Leistung war eine zentrale Anforderung von Bito, wie so ein komplexes System in eine Tragrolle im Lagerregal integriert werden kann“, erinnert sich Matthias Trenz, Market Manager Industrial Drive Technology bei ebm-Papst. Als Antriebslösung stand am Ende ein einbaufertiges Cartridge. Das Plug-&-Play-System beinhaltet den BLDC-Motor mit Elektronik, Bremse und Getriebe sowie das Antriebsgehäuse mit Rollenboden und herausgeführtem Kabelbaum. Die Vorgabe war, dass das System ohne einen Schaltschrank in jeder Rollenbahn auskommen kann, um den Verkabelungsaufwand gering zu halten. Als Antriebsmotor dient der ECI 63.20 K4, ein bürstenloser Innenläufermotor mit 180 W Leistung, der neben der integrierten K4-Steuerung auch ein Bremsmodul hat. Durch die kompakten Maße und die hohe Überlastfähigkeit eignet sich diese Baukastenlösung für Einsätze auf engstem Raum mit dynamischen Anforderungen. Der Antriebsmotor der ECI-Baureihe hat einen Durchmesser von 63 mm und eine Statorlänge von 20 mm. Moderne EC-Motoren wie dieser haben den Vorteil, dass sie via integrierter Elektronik auf das Antriebsprofil der jeweiligen Anwendungen programmiert werden können. Somit lassen sich variable Drehzahlen, Drehmomente und die Leistungsabgabe nach Bedarf einstellen. Eine Vielzahl unterschiedlicher Elektromotoren ist somit nicht notwendig, eine hohe Individualisierung damit kostengünstig. Möglich macht diese flexible Regelung die Ansteuer- Elektronik mit der Bezeichnung „K4“, die direkt im Antrieb integriert ist. Das K4-Modul überwacht die Antriebe und ermöglicht im Rahmen der vorgegebenen Parameter eine 100%ige Motorauslastung. Antriebsvorteile wie volles Motordrehmoment ab Drehzahl 0 bei hoher kurzzeitiger Überlastfähigkeit, lassen sich so optimal nutzen. Durch die Sinuskommutierung werden durch den sanften Stromanstieg per Sinuskurve Kommutierungsgeräusche vermieden. Der Motor läuft leise und vibrationsarm, wozu auch die wartungsfreien Kugellager beitragen. Die Intelligenz sitzt dabei dezentral in jeder Rolle, das ganze Regalsystem lässt sich daher beliebig erweitern oder verkürzen. Leistungsstarkes Getriebe Der dynamische Motor lässt sich einfach mit den Planeten-, Winkel- und Stirnradgetrieben kombinieren. Bei Bito ist auf den BLDC-Motor ein zweistufiges Performax- Planetengetriebe montiert. Das Konstruktionsprinzip mit ineinander angeordneter Zahnräder und der radialen Verschraubung der Gehäuseteile erlaubt eine hohe Leistungsdichte auf wenig Bauraum. Durch schrägverzahnte Kunststoffzahnräder in der ersten Stufe ist die Geräuschentwicklung minimiert. Die gehärteten Stahlräder in der zweiten Stufe sorgen für Langlebigkeit. In zahlreichen Tests ermittelten die Partner von Bito und ebm-Papst, welches Moment und welche Untersetzungspaarung für den Einsatz erforderlich sind. Schließlich fand man bei einer hohen Untersetzung von 102:1 die optimale Aus legung. Prinzipiell wäre bei zwei Stufen auch eine Untersetzung von 204:1 möglich. Einfache Montage Dieses komplette Antriebssystem ist in ein Gehäuse integriert, das Versorgungskabel wird über den Rollenboden herausgeführt. Beim Rollenboden wurde die Kontur der Tragrolle mit 80 mm Durchmesser von Bito übernommen, damit bei der Montage diese einfach darübergestülpt und verprägt werden kann. Des Weiteren wurde gemeinsam eine Klemmkupplung entwickelt, welche auf die Antriebswelle aufgesetzt ist – diese bildet den Kraftschluss in der Tragrolle. Das integrierte Antriebssystem ermöglicht so eine einfache Montage. Die komplette Rolle wird schließlich in den Seitenwangen der Rollenbahn befestigt. Das Potenzial des Durchlaufregals ist groß: Es eignet sich für den Einsatz mit verschiedenen Gebinde- und Palettenarten und überall dort, wo sensible Güter gehandhabt werden müssen. Denn die Antriebe verhindern auch das Aufschaukeln beim Transport über die Palettenbahn. Neben dem Beispiel von Bito, eignen sich die dezentralen Antriebssysteme von ebm- Papst noch für weitere Anwendungen im Bereich der Intralogistik. Aufgrund variabler Fördergeschwindigkeiten, hoher Laufruhe, langer Lebensdauer sowie niedriger Störanfälligkeit, kommen die Antriebssysteme auch für Förderbänder oder Sortierund Pickinganlagen in Frage. www.ebmpapst.com antriebstechnik 4/2018 73