Wie von Geisterhand bewegt, schweben im Audi-Werk Ingolstadt silbrig glänzende Autoteile über den Produktionsbändern und ziehen ihre Bahnen. Eine Etage tiefer, nur getrennt durch ein Fangschutzgitter und Laufstege, arbeiten emsig Roboter und werfen mit ihren Lichtbögen Schlaglichter auf die Elektrohängebahn (EHB), die für den Transport der Autoteile verantwortlich ist. Was an ein surrealistisches Ballett erinnert, ist ein gigantischer Rangierbahnhof für Karosserieteile mit einem Gesamtschienennetz von mehr als 7km Länge. Über 800 elektrische Hängebahnfahrzeuge holen Seiteninnen- und Seitenaußenteile sowie Radkästen automatisch von den Blechbearbeitungsstationen ab. Sie transportieren die Teile in Zwischenspeicher und von dort – je nach Bedarf – zu den Schweißanlagen der zwei Fertigungslinien. Die Übergabe an bzw. die Übernahme der Teile vom Roboter erfordert eine genaue Positionierung der Hängebahnfahrzeuge. Erschwert wird die Einhaltung dieser Vorgabe dadurch, dass die zu befördernden Autoteile sehr groß und bis zu 70kg schwer sein können. Zusammen mit dem Lastaufnahmemittel für das Karosserieteil und dem Eigengewicht des Hängebahnfahrzeugs müssen so bis zu 250kg präzise bewegt und abgebremst werden. Umrichterbasierte Steuerung ersetzt Schaltersteuerung In der Vergangenheit wurden bei Audi für den Transport von Teilen dieser Größenordnung Hängebahnfahrzeuge mit einer reinen Schaltersteuerung ausgestattet. Vor drei Jahren hat sich Audi bei der Planung der Elektrohängebahn einer ihrer Fertigungslinien jedoch angesichts sinkender Umrichterpreise sowie der mit einer Schaltersteuerung verbundenen Beschränkungen für den Einsatz der Umrichtertechnologie entschieden. Ausschlaggebend dafür war, dass der Abstand zwischen den Fahrzeugen auf diese Weise ständig mit einem Abstandssensor überwacht und so auf einen Auffahrinitiator verzichtet werden kann. Folglich lassen sich die Länge des Lastaufnahmemittels und damit der Platzbedarf für die Leerfahrzeuge reduzieren. Der Umrichter sorgt auch dafür, dass selbst große Teile sanft befördert werden und sich damit während des Transports nicht infolge einer Erschütterung bzw. der auftretenden Kräfte versehentlich lösen können. Wenn, wie bei Audi, zwei Fahrgeschwindigkeiten – eine Normalgeschwindigkeit und eine reduzierte Geschwindigkeit für Kurvenfahrten – gewünscht sind, amortisieren sich die Mehrkosten für einen Umrichter schnell, da am Umrichter ein handelsüblicher Wechselstrommotor betrieben werden kann und so die sonst anfallenden hohen Kosten für einen Motor mit Polumschaltung entfallen. Elektrohängebahn: Gesamtpaket aus einer Hand Bei der Realisierung der Hängebahn im Ingolstädter Werk fiel die Wahl von Audi auf Lenze-Produkte. Das Tochterunternehmen Lenze Deto liefert seitdem eine robuste Produktkombination aus Steuerung und Getriebemotor und übernimmt darüber hinaus die Vormontage inklusive der Verkabelung und Parametrierung des Antriebssystems. Dadurch können die Mechaniker der Hängebahnfahrzeuge und das Audi-Instandhaltungspersonal die Fahrzeuge schnell und einfach montieren bzw. tauschen. Über einen Magnetrastschalter kann zwischen den beiden Fahrgeschwindigkeiten von 40m/min und 20m/min variiert werden. Vor einem geplanten Stopp wechselt das Fahrzeug zuerst von der hohen zur langsamen Fahrgeschwindigkeit. Um eine möglichst hohe Genauigkeit bei der Positionierung zu erreichen, wird dann – ausgelöst von einem Initiator – eine Halbwelle weggeschaltet und über eine Halbwellensteuerung noch einmal die Geschwindigkeit auf 5m/min reduziert. Über einen zweiten Magnetrastschalter wird dem Fahrzeug mitgeteilt, ob das Fahrzeug leer oder beladen ist und ein großer oder ein kleiner Abstand zwischen den Fahrzeugen eingehalten werden soll. Diese Werte lassen sich über Parameter flexibel wählen und an die individuellen Anforderungen der Förderaufgabe anpassen. Abgestimmte Komponenten für zuverlässige Arbeit Die dezentrale Motorsteuerung aus der OCU-Familie von Lenze nutzt zur Energie- und Signalübertragung Schleifleiter oder Induktionsschleifen. Sie übernimmt das vollständige Bewegungsmanagement des Fahrwagens, inklusive Drehzahlsteuerung, Motorüberwachung, Abstandskontrolle, Datenübertragung und Diagnosemöglichkeit, und ist in einem robusten Gehäuse untergebracht. Die Lenze Deto-Ingenieure haben die zuverlässige Steuerung mit einem auf die EHB-Anwendung zugeschnittenen Kegelradgetriebemotor aus der GKK-Serie von Lenze kombiniert. Für den Leichtlastbereich konzipiert, erreicht dieses kompakte EHB-Getriebe mit seiner Kegelradverzahnung einen hohen Wirkungsgrad und Drehmomente von 70 und 160Nm bei maximalen Radiallasten von 5.600 und 8.000N. Die Getriebe entsprechen der VDI-Richtlinie 3643 (C1-Norm). Der bei Audi eingesetzte Getriebemotor GKK 04 ist mit einer mechanischen Ausrückkupplung zwischen Abtriebswelle und Getriebe versehen, mit der über einen Kupplungshebel der Kraftfluss unterbrochen werden kann. So ist es möglich, einen Fahrwagen mit wenig Kraft von Hand zu verschieben. So leistet diese Lösung einen Beitrag zur hohen Produktivität bei Audi.
Lenze SE
