Strom für die Industrie

Elektromotoren, die unterschiedlichste Maschinen – von Förderbändern über Skilifte bis zu gigantischen Traversenkränen – antreiben, werden häufig die „Arbeitspferde der Industrie“ genannt. Die kraftvollen, mechanischen Bewegungen erfordern einen zuverlässigen Antrieb, der das beste Drehmoment sowie optimale Geschwindigkeit und Motorleistung sicherstellt. Der Grad der Zuverlässigkeit hängt von der Wahl des richtigen Schraubensicherungssystems ab.

Gleichstrommotoren (DC) gibt es seit fast 100 Jahren. Effiziente Geschwindigkeitsregelung, ein kompaktes Design und ein geringer Wartungsaufwand machen sie zum idealen Motor für fast alle industriellen Applikationen. Da die Elektronik in Schwermaschinen einem hohen Maß an thermischen Belastungen und Vibrationen standhalten muss, ist das richtige Schraubensicherungssystem für die Zuverlässigkeit eines Gleichstrommotors von entscheidender Bedeutung.

ABB, der weltweit größte Hersteller von Antrieben, ist in über 100 Ländern vertreten und beschäftigt mehr als 130 000 Mitarbeiter. Die Produktion der Gleichstrommotoren hat ihren Hauptsitz in Ladenburg. Die Antriebe sind für die meisten Industriebereiche geeignet wie z. B. Metall, Zement, Bergbau, Papier und Zellstoff, Druck, Lebensmittel und Getränke, Drahtherstellung, Bohrinseln und Kräne.

Der Gleichstrommotor wandelt Wechselstrom in Gleichstrom um, um die Geschwindigkeit und das Drehmoment des Motors regulieren zu können. Schraubverbindungen spielen eine entscheidende Rolle, da schwere Maschinen wie z. B. Traversenkräne, häufig zu einer Verdoppelung oder Verdreifachung der Motorbelastung führen, was zur Erwärmung der Verschaltung und somit zum Lockern der Schrauben führen kann.

Seit Anfang des Jahres testet ABB in Ladenburg die Nord-lock Kombi-Schraube, eine Schraube, in der die Nord-Lock Keilsicherungsscheiben bereits integriert sind. Die M10x20-Schraube wird zur Montage der Kupferschienen an den Thyristormodulen verwendet. Die Schraubverbindung ist eine zentrale konstruktive Komponente in den D4- und F4-Leistungseinheiten der beiden wichtigsten Serien des Unternehmens – den DCS550 Standardantrieben und den DCS800 Industrieantrieben.

„Wir waren es gewohnt, dass sich herkömmliche Schrauben nach dem Anziehen um 10 bis 20 Prozent lockern“, erklärt Holger Kröhler, Leiter von DC Drives Quality Management und Development Design.

„Aber bei den mehr als 1 000 Geräten, in denen wir die Nord-Lock Kombi-Schrauben getestet haben, kam es kein einziges Mal vor, dass sich die Schrauben lösten.“

Jede Antriebseinheit enthält acht Schrauben. Früher verwendete ABB zum Sichern der Schrauben zwei glatte Unterlegscheiben. Die Nord-Lock Sicherungsscheiben haben einen wesentlich geringeren Durchmesser, hierdurch wird es möglich, sie im Gerät dichter nebeneinander zu montieren. Ein kompaktes Design ist bei Applikationen, in denen Platz Mangelware ist, ein entscheidender Faktor. ABBs Gleichstromantriebssortiment, welches Geräte von 9 bis 18 000 kW umfasst, zeichnet sich durch das beste Leistungs-/Größenverhältnis auf dem Markt aus. Für Holger Kröhler ist dies einer der wichtigsten Wettbewerbsvorteile der ABB Antriebe.

„Dies beruht darauf, dass bei ABB die Herstellung von Gleich- und Wechselstromantrieben vollkommen getrennt ist“, erklärt er. „Andere Unternehmen verwenden für Gleich- und Wechselstromantriebe die gleiche Elektronik und sind daher wesentlich eingeschränkter als wir.“

Vierzig bis fünfzig Prozent aller ABB Gleichstromantriebe werden zur Aufrüstung befindlicher elektrischer Komponenten in älteren Anlagen verwendet und sind eine einfache, wirtschaftliche Lösung, um Betriebskosten zu reduzieren und die Leistung zu erhöhen. Es besteht ein enormer Bedarf an diesem Typ von Modernisierung. Das Produktionsvolumen in Ladenburg hat sich seit 2008 jedes Jahr konstant um 10 Prozent gesteigert. Letztes Jahr wurden in der Produktionsanlage 13 000 Gleichstrommotoren hergestellt und das Unternehmen geht von einem weiteren Wachstum aus. Holger Kröhler weist mit Stolz darauf hin, dass es ABB gelungen ist, der steigenden Nachfrage gerecht zu werden, ohne neue Mitarbeiter anstellen zu müssen.

„Wir haben viel Energie in die Prozessoptimierung gesteckt“, erklärt er. „Wir haben moderne Ausrüstung installiert und die Abläufe verbessert. Die neue Kombi-Schraube von Nord-Lock ist ein weiterer Schritt in diese Richtung.“
Die Vorarbeiterin Jutta Zehnbauer, die seit 26 Jahren für ABB tätig ist, hat im Laufe der Jahre unzählige Schrauben montiert.

„Bei den Nord-Lock Kombi-Schrauben müssen wir nur ein Teil einbauen anstelle von dreien“, erklärt sie. „Das macht die Arbeit wesentlich einfacher und schneller. Unsere Mitarbeiter in der Produktion arbeiten gerne damit“.

FAKTEN: ABB DEUTSCHLAND

Tätigkeit: Strom- und Automationstechnologie
Teil von: ABB Group, einem der größten Maschinenbauunternehmen der Welt mit Hauptniederlassung in Zürich, Schweiz.
Geschichte: ABB wurde 1988 als Zusammenschluss des schwedischen Unternehmens Allmänna Svenska Elektriska Aktiebolaget (ASEA) und des schweizer Unternehmens Swiss Brown, Boveri & Cie (BBC) gegründet.
Jahresumsatz 2010: EUR 3.03 Milliarden
Mitarbeiterzahl: ca. 10 000
Schraubensicherung: NORD-LOCK

Geschäftliche Vorteile

Dies sind die Vorteile, die sich für ABB aus der Verwendung von Nord-Lock Kombi-Schrauben ergeben:

• ZEITERSPARNIS – eine Komponente anstelle von dreien ermöglicht eine schnellere Montage.
• EINFACHE ANWENDUNG – weniger Komponenten, weniger Fehler.
• SICHERHEIT – die Schrauben lösen sich nicht.
• PLATZ SPAREND – durch den geringen Durchmesser des Schraubendesigns können die Schrauben im Motor in dichteren Abständen montiert werden.