e-spool-kabelgeleider voor een orbitaal wrijvingsroerlas-systeem met een draaihoek van 660°

Wat er nodig was: twee e-spoelen (SPHD2) voor het doorgeven van energie, besturingssignalen en gegevens naar een roterende eenheid met een bewegingsbereik tot 660°

Vereisten: kosteneffectieve oplossing, eenvoudige integratie, weinig onderhoud en bewezen in toepassingen met roterende bewegingen

Sector: Productie van werktuigmachines

Succes voor de klant: het gebruik van de e-spool bood een betrouwbare en elegante oplossing voor de rotatie-eis. De oplossing vergt weinig onderhoud, beperkt de geluidsemissies tot een minimum en was doorslaggevend voor het succesvolle ontwerp van het orbitale lassysteem.

ESA Technologies AG, een onderneming in de sector energietechnologie, ontwikkelt en produceert machines en systemen voor de productie van gasgeïsoleerde kabels (GIL-kabels). Deze kabels worden gebruikt door grote bedrijven zoals Siemens, GE en Hitachi en zijn onmisbaar voor moderne hoogspanningsnetwerken. Het nieuw ontwikkelde wrijvingsroerlas-systeem van ESA Technologies AG is speciaal ontworpen voor het lassen van flenzen aan de uiteinden van GIL-kabelbuizen. Het werkt volgens het zogenaamde FSW-proces, dat in vergelijking met conventionele lasmethoden de uitstoot van rookgassen en geluid vermindert, de behoefte aan beschermgassen of additieven vermindert en het energieverbruik verlaagt. Het systeem is geschikt voor het bewerken van buizen met een diameter tot 590 mm, een wanddikte van 8 mm en een lengte van 12 meter.

Een centraal onderdeel van het systeem is een roterende eenheid die een draaiing van maximaal 660° moet uitvoeren en tegelijkertijd energie, besturingscommando’s en sensorgegevens zonder storingen moet doorgeven. Dit apparaat bevat drie servoaandrijvingen, een spindelaandrijving van 5,5 kW, een bewakingscamera en diverse meetelementen en sensoren. Per jaar worden er ongeveer 13.000 tot 15.000 cycli uitgevoerd. Er werd gezocht naar een roterende kabelgeleider voor een betrouwbare overdracht van energie en gegevens. Voor dit doel werd aanvankelijk een veergeveerde kabelhaspel met een sleepring overwogen, maar dit bleek geen haalbare optie vanwege de hoge kosten, de toegenomen onderhoudsinspanning en het complexe type.

Toen het idee voor het wrijvingsroerlas-systeem ontstond, werd al in een vroeg stadium samen met de klant nagedacht over een optimale kabelgeleiding. De uitdagingen op het gebied van roterende energie- en gegevensoverdracht werden uiteindelijk opgelost door gebruik te maken van twee veerbelaste e-spool-kabelhaspels (SPHD2). De e-spool is een veerbelaste kabelhaspel zonder sleepring die zorgt voor een eenvoudige, flexibele en betrouwbare overdracht van energie, besturingssignalen en gegevens in de toepassing. Het vervangt sleepringen, die weliswaar continue rotatie mogelijk maken, maar vaak gepaard gaan met hogere kosten, meer onderhoud en een complexer type.

Een bijzonder kenmerk van deze toepassing is dat de kabels naar een roterende eenheid worden gevoerd die rond een middelpunt draait en tegelijkertijd een draaiing van maximaal 660° maakt. De e-spool zorgt ervoor dat de kabels altijd veilig door de kabelrups worden geleid. Ondanks de complexe vereisten was de oplossing eenvoudig te integreren. Het onderhoudsarme gebruik en de bewezen betrouwbaarheid van de e-spool waren doorslaggevend voor het succes van dit project.

Over het geheel genomen hebben de e-spools bijgedragen aan de succesvolle implementatie van het systeem door een eenvoudige, elegante en kostenefficiënte kabelgeleiding in de wrijvingsroerlasmachine mogelijk te maken.