Rol e-lanci (Rol E-Chain®) za teške uslove rada: Kompanija igus je jedini proizvođač na svetu, koji kombinuje stručnost iz četiri specijalizovane oblasti

Zahtevi koji se postavljaju pred energetske lance za STS kranove su u konstantnom porastu. Operatori zahtevaju ne samo brzinu, već i pouzdanost, kompatibilnost sa Industrijom 4.0 i tih rad. Da bi bili u mogućnosti da ispune sve te zahteve, igus je jedini snabdevač na svetu koji koristi stručnost iz četiri specijalizovane oblasti: kompanija proizvodi rol e-lance (Rol E-Chain®) za teške uslove rada od tribološki optimizovane plastike visokih prerformansi, oprema ih kliznim ležajevima koji ne zahtevaju podmazivanje, razvija odgovarajuće kablove za prenos energije i podataka i integriše pametnu plastiku za inteligentno praćenje stanja.

U luku stiže brod iz Kine. Kratko vreme nakon toga, počinje da radi ship-to-shore (STS) kran, koji transportuje teret od broda do obale, kontejner po kontejner, sve dok se ne podigne oluja i rad se ne prekine. Nakon što oluja prođe, rad se mora nastaviti što je pre moguće. U prošlosti, često je dolazilo do velikih kašnjenja zbog kablova koji su se zaplitali u festunskim sistemima, koji nisu bili zaštićeni od vremenskih prilika. Ovo je veliki problem za operatore kranova i brodske kompanije. Pre 2000. godine, problem je bio uobičajan u lukama širom sveta. Od početka novog milenijuma, da bi se to izbeglo, sve više operatera prelazi na energetske lance. Lanci su pokretni zaštitni kavezi od lake, tribološki optimizovane plastike visokih performansi, koji čvrsto drže energetske kablove, kablove za prenos podataka i medijska creva, odmotavajući ih u koritu za vođenje na kontrolisan način – zaštićene od vetra i vremenskih uslova.

Rol e-lanci (Rol E-Chain®)

Specijalista za pokretnu plastiku, igus jedan je od proizvođača ovih sistema. “Ponosni smo što se naši Rol E-Chain® e-lanci sve više koriste u industriji kranova. Međutim, to nije dovoljno da bi smo se opustili i uživali u postignutom uspehu. Poslujemo u okruženju koje karakterišu brze tehnološke promene,” kaže Theo Diehl, šef sektora za industrijski menadžment u igus-u. Ranije su brodovi prevozili hiljadu kontejnera, međutim sada taj broj može biti skoro 24.000, širine preko 60 metara i skoro 400 dužine. Moderni STS kranovi su veći i brži, srazmerno tome je i opterećenje na e-lancima veće. “Rano smo prepoznali da bi klizno kretanje gornjeg dela e-lanca vodilo oštećenjima donjeg dela lanca nakon određene dužine putanje kretanja i brzine. Morali smo da pronađemo alternativu ovom isprobanom i testiranom principu rada.”

Faza razvoja 1: Rol E-Chain® 400R rol e-lanac
Konačno, put ka rešenju doveo je do Rol E-Chain® 400R e-lanca. Inženjeri su započeli promenu paradigme: gornji deo više neće klizati preko donjeg dela, već će se kretati uz pomoć rolera od nerđajućeg čelika, postavljenih na bočnim stranama članaka lanca. ”Rolajući energetski lanci su tada bili novina u našoj industriji. Nije bilo ničeg sličnog,” rekao je Diehl. “Novi dizajn ne samo da je bio otporniji na prljavštinu, već smo takođe otkrili da su sile guranja/povlačenja smanjene za 75 procenata i habanje energetskog lanca je srazmerno opalo.” Prosečne radne performanse bile su 43.000 km. “Brzo nam je postalo jasno da moramo da ponudimo rol energetske lance operaterima STS kranova.” Što su i uradili. Kompanija igus je opremila prvi kontejnerski kran sa rol energetskim lancem. Počelo se sa manjim modelima sa putanjama od oko 130 metara. “Povratne informacije od operatora kranova su bile izvanredne. E-lanac je bio bezbedan i zahtevao je minimalno održavanje.” Dobra posledica kretanja lanca na rolerima je što se smanjila potrebna pogonska snaga za 57%. Ovo je posebno važno u vremenima rasta cena energije. Vesti o ovim prednostima brzo su se proširile širom industrije.

Rol e-lanci (Rol E-Chain®) u radu

Faza razvoja 2: Rol E-Chain® 4040 RHD rol energetski lanac za teške uslove rada za prodor do velikih STS kranova
Dakle igus je odlučio da opremi i velike STS kranove sa Rol E-Chain® Rol e-lancima. “Zato smo, 2004. godine, razvili prvu verziju za teške uslove rada: E4040 RHD i 5050 RHD.” U ovoj verziji, inženjeri su integrisali rolere u članke lanca, čineći e-lanac užim i otpornijim na prljavštinu. Takođe, ojačali su sistem sa podrezima za veću torzionu čvrstoću i jakim bočnim panelima za veća dodatna opterećenja i duge staze. Povećali su i veličinu spojeva za 100% i površine kontakta za više od 30%. Ovo je smanjilo površinski pritisak. “Ovakav redizajnirani rol e-lanac dao nam je brzine veće od 300 m/min sa kablovskim teretom preko 25 kg/m i putanji od preko 100 m. Prosečne preformanse rada su sada bile 135.000 km. Ovo nam je donelo napredak sa većim STS kranovima.”

chainflex kablovi u Hamburškoj luci – “Oko deset godina nakon instalacije, prvi ugrađeni kablovski set bio je idalje u upotrebi”
Serija 5050 RHD se može naći u 14 kontejnerskih kranova u terminalu za kontejnere Altenwerer u Hamburgu. Operator, Hamburger Hafen und Logistik AG (HHLA), koristi readychain dizajn. Kompanija igus isporučuje rol e-lance spremne za montažu – punjene posebno razvijenim energetskim i signalnim kablovima, koji su posebno dizajnirani za kontinuiranu upotrebu u energetskim lancima. Imaju posebno snažan spoljni omotač, jezgro za rasterećenje tenzije, upredene žice za optimizovano kretanje, upredena struktura sa kratkom, optimizovanom dužinom koraka i punjeno ojačanje – ekstrudirani unutrašnji omotač. „Čak i sa malim radijusom savijanja, ovo daje chainflex seriji kablova posebno visoko ograničenje opterećenja i izdržljivost. Oni su takođe i mnogo lakši od konvencionalnih višežilnih kablova,“ kaže Diehl. Serija 5050 RHD rol e-lanac u portalima za kontejnere imaju opterećenje kabla od 14 kg/m i brzinu od oko 240 m/min. „Prvi opremljen veliki STS kran sa energetskim lancem umesto festunom je tada bio novina,“ navodi Diehl. „Ali operater je bio oduševljen. Oko deset godina nakon montaže, prvi instalirani chainflex kablovski set još uvek je bio u upotrebi. Do sada su verovatno odradili nekoliko hiljada premeštaja kontejnera.“

Razvojna faza 3: Rol E-Chain® P4.1 rol e-lanac
Međutim, kao što već svi znaju, ništa ne ostaje isto zauvek. Tokom godina, kontejnerski kranovi su postali veći i brži. “Do 2009., dobro nam je išlo u ovoj industriji sa serijom 4040 HD i 5050 HD,” naveo je Diehl. Ali od tada, sve veći zahtevi primorali su igus da prilagodi dizajn i osmisli novi, još robustniji rol e-lanac, model Rol E-Chain® P4.1. “Revolucionarna inovacija je bila ta što smo, po prvi put, primenili i naše decenijsko iskustvo sa kliznim ležajevima u razvojni proces. Ova kombinacija nas čini jedinstvenima na tržištu.” Za pivotna kretanja, eksperti su ugradili klizne ležajeve od plastike visokih prerformansi u mesta spajanja članaka lanca. Zahvaljujući integrisanom, čvrstom podmazivanju, ovi ležajevi osiguravaju nisko trenje i suv rad – bez ijedne kapljice ulja. “Testovi u našoj laboratoriji pokazuju da su klizni ležajevi više nego duplirali radni vek Rol E-Chain® rol e-lanaca.” Dorada je takođe poboljšala i performanse. “P4.1 je dizajniran za brzine do 600 m/min, težine punjenja do 50 kg/m, i putanje preko 1.000 m.”

Tandem rolajući sistem smanjuje buku rol e-lanaca
Pored radnog veka i performansi, inženjeri su se pozabavili još jednim problemom kod P4.1: bukom. “Na mnogim terminalima koji se graniče sa stambenim područjima, kao što je luka u Hamburgu, operateri pokušavaju da drže buku pod kontrolom – izolacijom motora na primer. U ovoj oblasti postoje i striktni zahtevi koje treba uzeti u obzir,” kaže Diehl. U mnogoim slučajevima, zahtevi za crevima su dugo isključivali festune, čija su kolica sa kablovima preglasna. A rolajući e-lanci? Projektanti su i tu našli potencijal za optimizaciju. Ključ je buka rolera. Roleri u gornjem i donjem hodu su prelazili jedni preko drugih, ali sada oni prolaze jedni pored drugih u tandem rolajućem sistemu, na kompaktnoj površini za kretanje, bez dodatnih uticaja. Oni stoje u mestu pomoću autoglide poprečnih šipki u stilu češlja. Radijus takođe ostaje konstantan zahvaljujući konstantnom koraku lanca. Ovo smanjuje poligoni efekat, čineći da P4.1 radi tiho čak i pri većim brzinama. Kranovi imaju korist od tihog rada ne samo u luci Hamburg, već i u Panamskoj luci. “Operatori kranova su u početku bili iznenađeni jer su kranovi odjednom radili tiho nakon što je u njih ugrađen rol e-lanac, ali su se brzo navikli na promenu i uživaju u radu sa manje buke.”

Senzori za nadzor čine rol e-lance pametnim
Pored optimizacije buke, inženjeri P4.1 e-lanca su takođe uspeli da, po prvi put, opreme rol e-lance sa raznim senzorima za nadzor i.Sense serije, pretvarajući ih u pametnu plastiku. Senzori mere sile guranja/povlačenja, detektuju prekide lanca i kvalitet chainflex kablova. Ovo rezultira u hiljadama senzorskih podataka, koji se tokom rada, bežično šalju modulu za evaluaciju koji je integrisan u PLC sistem upravljanja postrojenja. Ako postoji anomalno kretanje, kran se automatski zaustavlja – pre nego što dođe do skupljeg oštećenja. Značaj ove funkcije postaje sve veći u lukama širom sveta. U mnogo slučaja, operateri više ne sete u kabini krana već u poslovnoj zgradi, odakle kontrolišu nekoliko kranova preko računara. „Time gube osećaj za kran – na primer, više ne mogu čuti da li e-lanac radi neregularno. Tako da je potrebno da senzori rade ono što su uši nekada radile.“ Senzori takođe omogućavaju predvidivo održavanje. „Senzori omogućavaju operatorima kranova da izostave inspekciju lanca dvaput godišnje koja traje po dan; samo planiraju održavanje po potrebi, što smanjuje troškove i istovremeno povećava dostupnost sistema.“

Faza razvoja 4: Rol E-Chain® P4HD.56.R rol e-lanac obećava radni vek od 15 godina
Serija P4.1 nije vrhunac onoga što je moguće. “Naš cilj za sistem rol e-lanaca je da rade na bilo kom STS kranu do 15 godina – bez problema i minimalnim održavanjem,” kaže Diehl. Zašto je ovaj vremenski period toliko važan? Zato što je prosečni očekivani radni vek STS krana 30 godina. “Ukoliko rol e-lanac traje 15 godina, operator krana bi morao da ga zameni samo jednom. To je unosna perspektiva.” Da bi ostvario ovaj cilj, igus je ponovo angažovao svoje inženjere, što je rezultovalo u P4HD.56.R – novi dizajn za teške uslove rada sa optimizovanim roler elementima, bočnim trakama i konektorima. Specijalni princip viljuške sa osovinom obezbeđuje još veću stabilnost pri većim dodatnim opterećenjima, dok su mesta spajanja lanaca napravljena od tribološki optimizovane plastike, smanjuju habanje. Poboljšanja su učinila radni vek modela P4HD.56.R 50 posto dužim od prethodne verzije. Kao i kod P4.1 – bežični senzori za Industriju 4.0 aplikacije mogu biti integrisani u e-lanac. “Nova P4HD.56.R serija rol e-lanaca ispunjava sve zahteve sledeće generacije i one nakon te generacije STS kranova.”

Rol e-lanci (Rol E-Chain®) na kranu

“Omogućili smo operatorima kranova da izaberu najekonomičniji e-lanac iz rastućeg portfolija”
Međutim uprkos ovom novom Golijatu među Rol E-Chain® Rol e-lancima, ostali modeli su i dalje korisni. “Mi ne unapređujemo rol e-lance da bismo prethodna rešenja učinili suvišnim” kaže Diehl. ”Mnogi operatori, uključujući i veoma velike terminale, ne koriste kranove do kraja njihovog očekivanog radnog veka, već ih prodaju nakon 20 godina. Za njih je serija P4.1 i dalje isplativije rešenje.” Nekim operaterima nije potrebna brzina, za njih je serija 4040 RHD najekonomičnija alternativa. “Omogućili smo opereterima kranova da biraju najekonomičniji e-lanac za njihovu aplikaciju iz rastućeg portfolija. Ovaj izbor nas čini jedinstvenim na tržištu.” Stoga nije iznenađujuće što je igus opremio preko 1.700 STS kranova širom sveta sa sistemima energetskih lanaca.


Više informacija: Hennlich d.o.o., Senajska 1, 11433 Beograd – Senaja, Srbija; tel: +381 11 63 098 17, web: www.hennlich.rs

Follow me