Vodítko kabelu e-spool pro systém orbitálního svařování třením s rotací o 660°

Co bylo zapotřebí: Dvě elektronické cívky (SPHD2) pro přenos energie, řídicích signálů a dat do rotující jednotky s rozsahem pohybu až 660°

Požadavky: Cenově výhodné řešení, jednoduchá integrace, nízké nároky na údržbu a osvědčená účinnost v aplikacích s rotačními pohyby

Odvětví: Výroba obráběcích strojů

Úspěch pro zákazníka: Použití e-spoolu představovalo spolehlivé a elegantní řešení požadavku na otáčení. Toto řešení nevyžaduje náročnou údržbu, minimalizuje hlukové emise a bylo rozhodujícím faktorem pro úspěšnou konstrukci systému orbitálního svařování.

Společnost ESA Technologies AG, působící v odvětví energetických technologií, vyvíjí a vyrábí stroje a systémy pro výrobu kabelů s plynovou izolací (GIL kabely). Tyto kabely používají velké společnosti, jako jsou Siemens, GE nebo Hitachi, a jsou nepostradatelné pro moderní vysokonapěťové přenosové sítě. Nově vyvinutý systém svařování třením s mícháním od společnosti ESA Technologies AG je speciálně navržen pro svařování přírub na konce kabelových trubek GIL. Funguje na principu takzvaného procesu FSW, který ve srovnání s konvenčními metodami svařování snižuje emise spalin a hluku, potřebu ochranných plynů či přísad a spotřebu energie. Systém lze použít ke zpracování trubek o průměru až 590 mm, tloušťce stěny 8 mm a délce 12 metrů.

Ústřední součástí systému je rotační jednotka, která musí provést otáčku až o 660° a zároveň bez rušení přenášet energii, řídicí příkazy a data ze senzorů. Toto zařízení obsahuje tři servopohony, pohon s vodicím šroubem o výkonu 5,5 kW, bezpečnostní kameru a několik měřicích prvků a senzorů. Ročně se provede přibližně 13 000 až 15 000 cyklů. Pro spolehlivý přenos energie a dat bylo třeba najít rotační vedení kabelu. Pro tento účel se zpočátku uvažovalo o použití kabelového bubnu s pružinovým upevněním a sběracím kroužkem, ale tento návrh byl zamítnut kvůli vysokým nákladům, zvýšeným nárokům na údržbu a složité konstrukci.

Hned v rané fázi, kdy vznikl nápad na systém svařování třením s mícháním, jsme se společně se zákazníkem začali zabývat otázkou optimálního vedení kabelů. Problémy spojené s rotací při přenosu energie a dat se nakonec podařilo vyřešit použitím dvou pružinových kabelových bubnů e-spool (SPHD2). E-spool je pružinový kabelový buben bez sběracího kroužku, který umožňuje jednoduchý, flexibilní a spolehlivý přenos energie, řídicích signálů a dat v dané aplikaci. Nahrazuje sběrné kroužky, které sice umožňují plynulou rotaci, ale často s sebou přinášejí vyšší náklady, náročnější údržbu a složitější konstrukci.

Zvláštností této aplikace je pohyb kabelů na otočné jednotce, která se otáčí kolem středu a současně provádí otáčení až o 660°. E-spool zajišťuje, že jsou kabely v energetickém řetězu vždy bezpečně vedeny. Navzdory složitým požadavkům bylo řešení snadné integrovat. Pro úspěch tohoto projektu byly rozhodující nízké nároky na údržbu a osvědčená spolehlivost zařízení e-spool.

Celkově lze říci, že elektronické cívky přispěly k úspěšnému zavedení systému tím, že umožnily jednoduché, elegantní a nákladově efektivní vedení kabelů ve stroji pro svařování třením s mícháním.