e-spool kabelkedja för orbital friktionsomrörningssvets med 660° rotation

Vad behövdes: Två e-spools (SPHD2) för överföring av energi, styrsignaler och data till en roterande enhet med ett rörelseomfång på upp till 660°

Krav: Kostnadseffektiv lösning, enkel integration, lågt underhåll och beprövad i applikationer med roterande rörelser

Bransch: Tillverkning av verktygsmaskiner

Framgång för kunden: Genom att använda e-spool löstes rotationskravet på ett tillförlitligt och elegant sätt. Lösningen är underhållsvänlig, minimerar ljudemissioner och var avgörande för den framgångsrika konstruktionen av den orbitala svetsanläggningen.

ESA Technologies AG, ett företag inom energiteknik, utvecklar och tillverkar maskiner och anläggningar för produktion av gasisolerade rör. Dessa rör används av stora företag som Siemens, GE och Hitachi och är essentiella för moderna högspänningsnät. Den nyutvecklade friktionsomrörningssvetsen från ESA Technologies AG är specialutformad för att svetsa flänsar i ändarna av gasisolerade rör. Den arbetar med den så kallade FSW-processen, som minskar rökgaser, bulleremissioner, behovet av skyddsgaser, tillsatsmaterial samt energiförbrukningen jämfört med konventionella svetsmetoder. Med anläggningen kan rör med upp till 590 mm i diameter, en väggtjocklek på 8 mm och en längd på 12 meter bearbetas.

En central del av anläggningen är en roterande enhet som måste utföra en rotation på upp till 660° samtidigt som energi, styrsignaler och sensordata överförs utan störningar. Denna enhet innehåller tre servodrifter, en 5,5 kW spindeldrift, en övervakningskamera samt flera mätelement och sensorer. Cirka 13 000 - 15 000 cykler utförs per år. För en tillförlitlig överföring av energi och data sökte man en roterande energitillförsel. Man övervägde inledningsvis att använda en fjädervinda med släpring, men idén förkastades på grund av de höga kostnaderna, det ökade underhållsbehovet och den komplexa konstruktionen.

När idén till friktionsomrörningssvetsen föddes, började vi redan i ett tidigt skede att diskutera den optimala kabeldragningen med kunden. Utmaningarna med den roterande energi- och dataöverföringen löstes slutligen genom användning av två e-spool fjädervindor (SPHD2). e-spool är en fjäderkabelvinda utan släpring som möjliggör en enkel, flexibel och tillförlitlig överföring av energi, styrsignaler och data i applikationen. Den ersätter släpringar som visserligen tillåter kontinuerliga rotationer, men ofta är förknippade med högre kostnader, mer underhåll och en komplexare konstruktion.

Det speciella med denna applikation är kablarnas rörelse på en enhet som roterar runt ett centrum med upp till 660° rotation. Tack vare e-spool ligger kablarna alltid säkert i energikedjan. Trots de komplexa kraven kunde lösningen enkelt integreras. Den underhållsvänliga driften och den beprövade tillförlitligheten hos e-spool var avgörande för det här projektets framgång.

Sammantaget har e-spool bidragit till en framgångsrikt realisering av systemet genom att möjliggöra en enkel, elegant och kostnadseffektiv kabeldragning i friktionsomrörningssvetsen.