Energiekettensystem P4 für Krananwendungen

Heavy Duty near Heaven

Energiekettensysteme für Containerkrane und Schiffsentlader
In luftiger Höhe von 40 Metern läuft die Kette leise und sicher vor sich hin. (Foto: Born)
Im Kranbau steigen die Anforderungen auch an die Energie- und Datenversorgung: immer schneller, schwerer, weiter – und auch leiser. Die neue Rollenenergiekette P4 sorgt dafür, dass ein Schiff nicht länger im Hafen steht als nötig.




Denn das wäre eine teure Angelegenheit sowohl für den Schiffseigner als auch den Terminalbetreiber. Die Ship-to Shore-Krane müssen absolut zuverlässig funktionieren. Stillstands- und Ausfallzeiten sind unbedingt zu vermeiden, erst recht bei zunehmendem Umschlag. Schwachstellen bei der Leistungszufuhr zur Katze, dem Spreader-Teleskop und der Kranfahrt sind nicht erlaubt – ein hoher Anspruch.

Dem hat sich Energieführungsexperte Igus in Köln gestellt und mit der Entwicklung der Rollen-Energiekette Rol-E-Chain vor mehr als zehn Jahren ein eigenes Marktsegment erschlossen. Mittlerweile zeigen die Energiekettensysteme bei anspruchsvollen Kraneinsätzen rund um den Globus, was sie können. Der Hersteller hat allein seit 2006 eine zweistellige Zahl riesiger Shipyard-Krane mit Energieketten ausgerüstet; in diesem Sommer erhielt der 375ste Ship-to-Shore-Kran eine Kette aus Köln. Als Systempartner von Kranbauern und Krananwendern liefert der Hersteller fast ausschließlich fertig konfektionierte Energiekettensysteme, sogenannte Ready-Chains, Chainflex-Leitungen, die speziell für den Einsatz in Energieketten entwickelt wurden. Die Systeme gehen komplett direkt auf die Baustelle, damit der Kunde Montagezeit einspart und Montagefehler ausgeschlossen werden. Will der Kranbauer das System selbst installieren, übernimmt Igus die Prüfung und Abnahme vor Inbetriebnahme – damit alles reibungslos läuft.

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Energiekette für gigantische Shipyard-Krane

Ein herausforderndes Projekt befindet sich bei einem der weltweit zehn größten Schiffbauer im riesigen Industrieareal am Südhafen von Shanghai. Hier sind derzeit drei Shipyard-Krane im Einsatz, jeweils so hoch wie 30-stöckige Hochhäuser. Die Energie- und Datenzuführung zu den gigantischen Hubwerken der Krane – zwei mit Hubleistungen von 600 beziehungsweise 800 Tonnen – erfolgt über Energieketten aus Köln. Es sind reibungsarme Rollen-Energieketten in Führungsrinnen aus Stahl. Die Ketten sind für hohe Kabellasten und lange Verfahrwege auch bei hohen Geschwindigkeiten konzipiert. Sie halten beziehungsweise führen die hoch biegefesten Chainflex-Spezialleitungen. Dank ihres verschleißfesten TPE-Außenmantels halten sie die rauen Bedingungen in einer Schiffswerft aus; sie sind beständig gegen UV-Strahlung, gegen Korrosion durch Kühl-, Schmiermittel und Bioöl und widerstehen Temperaturen von minus 35 bis plus 100 Grad Celsius. Igus hat an der Großanlage ein Condition Monitoring-System installiert: Das Push Pull Force Detection-System PPDS überwacht online die Zug- und Schub-Kräfte der Energieketten, um Schäden oder gar Ausfälle durch vorbeugende Wartung oder Ferneingriffe zu vermeiden. Die 2001 installierten Energiekettensysteme laufen seit dem ersten Tag störungsfrei mit Füllgewichten von 30 Kilogramm pro Meter über 180 Meter Verfahrweg und erfordern nur wenig Wartung. Selbst bei einem Taifun 2006 kam es nicht zum Betriebsstillstand.

Neu entwickelt: Profilrollen-Energiekette „P4“

Trotz steigender Verfahrgeschwindigkeiten müssen die Krane immer leiser arbeiten, weil viele Häfen im Zuge von Erweiterungen näher an Wohngebiete heranrücken. Deshalb muss die Kette ruhig und vibrationsarm laufen. Nach drei Jahren Entwicklung hat der Kölner Spezialist eine neue Generation von Rollen-Energieketten vorgestellt, das System P4. Hier werden die Rollen nicht mehr übereinander geführt, sondern sie laufen nebeneinander auf einer Fläche: Obertrum und Untertrum der Kette rollen versetzt aufeinander. Das erhöht die Lebensdauer. Alle Kettenglieder haben außerdem die gleiche kurze Teilung – sie läuft also „rund“ und somit ruhiger. Die Rollen selbst sind fest in die Seitenteile der Kette integriert. Kabelschonende Stege aus tribologisch optimiertem Kunststoff und ein spezielles Rinnensystem führen die Energiekette sicher. Auf einer 125 Meter langen und weiter ausbaubaren Außentestanlage auf dem Kölner Firmengelände wurden Tests mit Geschwindigkeiten bis sieben Meter pro Sekunde dauerhaft betriebssicher absolviert; damit steht mit P4 jetzt eine Kette mit ausreichend Reserven auch für die schnellsten und größten zurzeit denkbaren Krane zur Verfügung. Der Hersteller hat bereits den ersten Auftrag für ein System auf einem Containerkran im größten deutschen Binnenhafen in der Schublade.

Energieketten-Paradies Rotterdam

Im European Container Terminal (ECT), einem der größten Containerumschlagplätze Europas, hat der Kölner Hersteller acht Ship-to-Shore-Krane mit Rollenenergieketten-Systemen ausgerüstet. Außerdem sind im selben Terminal Stapelkrane mit Igus-Systemen ausgerüstet. Seit 2006 werden dort robuste, korrosionsfreie E4/4-Kunststoff-Energieketten der Serie 4040 eingesetzt auf Verfahrwegen von 125 Meter bei 240 Meter pro Minute. Die Energieführungen eignen sich für hohe Geschwindigkeiten; Extrembedingungen wie starker Wind und Regen, Salzspritzer, Sand und Schmutz halten sie aus. Befüllt sind sie mit einem für Außenanwendungen abgestimmten Chainflex-Paket aus Motor- und Steuerleitungen, die bereits auf tausenden von Kranen zur störfreien Datenübertragung im Einsatz sind. Durch die hoch abriebfesten TPE-Mäntel sind die Lichtwellenleiter gut für raue Umgebungen geeignet; sie sind UV-beständig und bewegt einsetzbar bei Temperaturen bis minus 40 Grad Celsius. Sie werden in Kombination mit geschirmten Leitungen zur Datenübertragung eingesetzt. Insbesondere die 90-prozentige optische Bedeckung der geschirmten Leitungen mit einem speziell auf dynamische Anwendungen in Energieketten abgestimmten Flechtwinkel erhöht die Forderung nach hoher EMV-Sicherheit.

Nahe des ECT-Terminals liegt der EMO-Hafen, Europas größter Schüttgut-Umschlagplatz für Kohle- und Eisenerze. Hier haben die Kölner einen von vier großen Schiffsentladern – er packt eine Ladekapazität von 80 Tonnen mit nur einer einzigen Schaufelfüllung – mit einem Energieführungssystem umgerüstet. Aus Gründen des Montagehandlings wurde die Gesamtleitungslast von mehr als 50 Kilogramm pro Meter auf zwei Energieketten aufgeteilt. Die Montage der konfektionierten Energieketten geschah in 40 Meter Höhe. Seit der Umrüstung im November 2004 haben die Energieketten bereits 85.000 Kilometer Verfahrweg funktionssicher zurückgelegt. Der Verfahrweg der Katze beträgt 106 Meter bei einer Geschwindigkeit von 240 Meter pro Minute. Zu ihrer Versorgung kommen die besonders stabilen Ketten E4/4 Heavy Duty zum Einsatz. Diese Ketten-Serie wurde eigens für das EMO-Hafenprojekt entwickelt, weil dort sehr hohe Füllgewichte zu führen sind. Bei der Heavy Duty-Kette sind bei den Bolzen-Bohrung-Verbindungen die tragenden Flächen um 120 Prozent erhöht worden, die Durchmesser der Bolzen wurden von 40 auf 45 Millimeter vergrößert, die Länge von vier auf acht Millimeter verdoppelt. Durch die vergrößerten Verschleißflächen steigen Festigkeit und Lebensdauer, sodass die Kette auch bei extrem hohen Zusatzlasten ruhig und stabil läuft. Auch hier kommt das Conditon Monitoring-System PPDS zum Einsatz, um die Verschiebekräfte der Energieketten zu überwachen. Dazu hat Igus sein Diagnose-Tool in die Siemens-Steuerung integriert, sodass aufgenommene Signale dort weiterverarbeitet werden können.

Einer der ersten Ship-to-Shore-Krane, der frühzeitig mit einem Energiekettensystem ausgerüstet worden ist, befindet sich im von der Kramer Group betriebenen Zollgebiet des Rotterdam Container Terminal (RCT). Drei Krane von Noell, die seit 2001 und 2004 mit Igus-Energieführungen arbeiten, laden dort Waren vom Seehafen auf Binnenschiffe um. Hier wird ein System eingesetzt aus stabilen Energieketten 5050R, Chainflex-Leitungen und Edelstahlrinnensystem. Auch der schwimmend gelagerte Mitnehmer des Kölner Herstellers ist hier eingesetzt worden; er ermöglicht den Toleranzausgleich zwischen Kettensystem und Katze – eine Entwicklung, die inzwischen in mehr als 1.000 Anlagen zuverlässig arbeitet. PR/pb

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