Schubert System Elektronik GmbH

Bild: Schubert System Elektronik

Maßgefertigte Hochleistungs-Kondensatoren Transportsysteme am Laufen halten

29.11.2017

Mit der intelligenten Transporteinheit Transmodul will Schubert System Elektronik zu einer vernetzten, durchgehend digitalisierten Produktion im Sinne von Industrie 4.0 beitragen. Die Lösung ermöglicht den flexiblen Transport von Waren und Werkstücken in einer komplexen Produktionsumgebung. Zwischenkreiskondensatoren sorgen im Transmodul für den erforderlichen unterbrechungsfreien Lauf.

„Die Grundidee des Transmoduls ist einfach: Man will dem Kunden größtmögliche Flexibilität und Effizienz bei Transportaufgaben in der Produktion ermöglichen“, so Herbert Madeja, tätig in der Hardware-Entwicklung bei Schubert System Elektronik. „Dafür haben wir einen intelligenten Transportroboter konzipiert, dessen hochentwickelte Komponenten unserer Meinung nach perfekt aufeinander abgestimmt sind.“

Als Trägerschlitten transportiert das Transmodul Produkte schonend und ruckfrei durch Verpackungsanlagen. Bis zu 32 der frei programmierbaren Transmodule können sich autonom auf einem Schienenstrang bewegen – die Energie- und Datenübertragung erfolgt berührungslos über das Induktionsprinzip. An jedem Ende des Schienenstrangs befindet sich eine Wendeeinheit, auf der Unterspur fahren die TM-Schlitten selbständig an das andere Ende zurück. Auf einer Strecke können gleichzeitig Bearbeitungsschritte für das Produkt erfolgen, wobei die Bewegungsform an jeder Position anders und unabhängig von den weiteren Transmodulen sein kann. So lassen sich beispielsweise bei einer Verpackungsmaschine vier Schachteln befüllen, zwei aufrichten und eine verschließen.

Transportaufgaben optimieren

Neben Verpackungsaufgaben eignet sich das autarke System aber auch in anderen Branchen zur Optimierung von unterschiedlichen Transportaufgaben und zur Automatisierung des Material-Handlings. Für einen ruckfreien Lauf der innovativen Transportlösung sorgt unter anderem eine spezielle Steue­rungselektronik. Der Torquemotor wird über einen Servoregler gesteuert.

Eine weitere Besonderheit: Die Transmodule verfügen über ein kinetisches Energierückgewinnungssystem, das eine Rückspeisung der Bremsenergie möglich macht. Dabei wird die Energie in einem Kondensator gespeichert und für den Start des nächsten Beschleunigungsvorgangs genutzt. Nur Reibungsverluste und die Versorgungsleistung der Elektronik müssen nachgespeist werden. Die für diesen Vorgang benötigten Kondensatoren bezieht Schubert System Elektronik vom deutschen Hersteller FTCAP.

Spezifische Kondensatoren

„Die Hauptaufgabe der Kondensatoren ist allerdings die Speicherung der Zwischenkreisspannung“, erläutert Herbert Madeja. Denn für die Beschleunigung der Transmodule wird eine Impulsleistung von bis zu zwei Kilowatt benötigt. Bei einer Primärversorgung mit maximal 200 Watt Anschlussleistung ist eine Pufferung notwendig, die sich nur mit einer Verschaltung von mehreren Elektrolytkondensatoren zu einer so genannten Elkobatterie erreichen lässt. Die Kondensatoren übernehmen im Transmodul allerdings noch eine dritte Aufgabe, nämlich die Glättung der per Booster auf bis zu 800 Volt erzeugten Zwischenkreisspannung.

„Aufgrund der hohen Anforderungen sprechen wir hier von einer Anwendung jenseits des Standards“, erläutert Dr. Thomas Ebel, Geschäftsführer bei FTCAP. „Entsprechend entschied sich Schubert auch für einen von uns individuell angepassten Kondensatorentyp.“ Zum Einsatz kommen sogenannte Snap-in-Kondensatoren der SIH-Baureihe von FTCAP, die sich für einen Temperaturbereich von bis zu 105 Grad Celsius eignen und für Kapazitäten von 1.000 µF beziehungweise Spannungen von bis zu 400 VDC ausgelegt sind.

Hoher Energiegehalt

„Das kundenspezifische Detail ist der in Relation zu Bauform und Größe hohe Energiegehalt“, erläutert Dr. Thomas Ebel. „In dieser Anwendung liegt eine harte Entladesituation vor, dazu kommen Ripple-Ströme und hohe Temperaturen bis 105 Grad Celsius. Trotzdem können wir in Serienproduktion einen Kondensator realisieren, der sich durch eine extrem lange Lebensdauer von 250.000 Stunden bei 50 Grad Celsius auszeichnet.“

Der kundenspezifisch angepasste Kondensatorentyp von FTCAP erfüllt die Erwartungen von Schubert System Elektronik auf ganzer Linie: „Wir sind äußerst zufrieden mit der Zusammenarbeit“, betont Herbert Madeja. „Die fachliche Kompetenz überzeugt und sollte es einmal Probleme geben, werden diese auf kurzem Wege schnell gelöst. Unser Eindruck: Bei FTCAP wird noch Qualität Made in Germany gelebt und gefertigt.“

Bildergalerie

  • Zwischenkreiskondensatoren von FTCAP sorgen für einen unterbrechungsfreien Lauf der Transmodule.

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  • Für die Speicherung der Zwischenkreisspannung kommen sogenannte Snap-in-Kondensatoren der SIH-Baureihe von FTCAP zum Einsatz.

    Bild: FTCAP

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