Sichere Bewegung, auch in großer Höhe

Ein Referenzpunkt in der Welt der Krane

Luigi Cattaneo SpA wurde 1957 in Magnago (Mailand) als Unternehmen gegründet, das sich auf den Bau von Turmdrehkränen für die Bauindustrie spezialisiert hat. In den vergangenen 60 Jahren hat das Management der Familie Cattaneo das Unternehmen zu einem der bedeutendsten im Sektor der Turmdrehkran-Bauunternehmen gemacht. Seit vielen Jahren ist Luigi Cattaneo ein anerkannter Bezugspunkt für Unternehmen auf der Suche nach zuverlässigen, kompletten, modernen und zeitgemäßen Kränen; dies wird durch die Verbreitung der Marke im ganzen Land und die ständige Zunahme der Exporte nach Europa und in die Welt bestätigt.

Die kontinuierliche Suche nach fortschrittlichen technologischen Lösungen spielt für das Unternehmen eine wichtige Rolle, ebenso wie das Know-how der Mitarbeiter. Eine der jüngsten technologischen Optimierungen hat sich auf die Steuerung der Kranbewegungen ausgewirkt: Drehung des Auslegers, Verschiebung der Laufkatze und Anheben der Last.

Anspruchsvolle Steuerung für hängende Lasten

Ein Eingriff, der alles andere als unbedeutend ist, wenn man an die Bedeutung dieser Bewegungen denkt: Durch Anheben des Hakens, Verschieben der Laufkatze und Drehen des Arms ist es möglich, eine Last aufzunehmen, sie sowohl horizontal als auch vertikal zu bewegen und das Material von einem Transportmittel abzuladen oder anzuheben und auf der Baustelle zu positionieren.

Der heikelste Aspekt dieser Funktionen ist die Steuerung am Beginn und Ende der Bewegung. Da die Last an einem Seil hängt, würde eine falsche Handhabung am Anfang und Ende zu Schwingungen führen, die für das Bedienungspersonal beim Be- und Entladen gefährlich wären. Schwingungen sind auch für die Kranstruktur nachteilig, sowohl für die Dauerfestigkeit des Stahls als auch für die Stabilität des Krans selbst.

Vor dem hier zu prüfenden Eingriff war es daher notwendig, die Bewegungsgeschwindigkeit zu begrenzen, um keine Schwingungen in der Last und der Struktur des Krans selbst zu erzeugen.  Auch hier war die Positionierung unsicher und ungenau und zwang das Bedienungspersonal, die Last seitlich zu schieben, um sie richtig zu positionieren. Die Notwendigkeit, die Handhabung schneller und die Positionierung der Ladung präziser zu machen, war nun offensichtlich.

Um diese Ziele zu erreichen, führte Luigi Cattaneo umfangreiche Untersuchungen durch und entschied sich für Yaskawa-Umrichter für alle drei Bewegungsfunktionen. Die Umrichter wurden mit Funktionen ausgestattet, die Lastschwankungen verhindern, und mit der Möglichkeit, verschiedene Geschwindigkeiten einzustellen, auch sehr langsame, um eine präzise Positionierung zu ermöglichen.

Steuerung linearer Bewegungen

Die Bewegung der Laufkatze wird über einen GA500 gesteuert, der durch eine neue Funktion zur Steuerung des Nachlaufs mit einem Potentiometer an der Mechanik ergänzt wird, das über den Analogeingang des Umrichters gesteuert wird.

Auf der vertikalen Achse jedoch führte der Anwendungsbedarf an niedrigeren Frequenzen für Leistungsfunktionen dazu, dass das ursprüngliche A1000-Gerät durch ein um zwei spezielle Funktionen erweitertes GA700 ersetzt wurde. Die Funktion Crane zur Steuerung der Bremse unter bestimmten Drehzahl- und Drehmomentbedingungen durch Abwarten der Rückmeldung des Bremsschutzes und UltraLift zur Aufrechterhaltung des eingestellten Leistungssollwerts durch Absenken der Bezugsdrehzahl, eine sehr wichtige Lösung für einphasige Maschinen, insbesondere wenn das Netz einphasig mit 220 Volt ist.

Anti Sway-Spezialisten für Rotation

Für das Rotationsmanagement des Auslegers gab es zwei Möglichkeiten: Für kleinere Kräne wurde ein GA500 mit Bremsmanagement Brake Emergency gewählt, während für Kräne mit besonders langen Auslegern ein CR700 Umrichter mit Anti Sway-Funktion ausgewählt wurde. Diese Funktion gewährleistet eine sichere Unterdrückung des horizontalen Lastschwingens, ohne dass externe Sensoren oder Motorgeber hinzugefügt werden müssen. Das Ergebnis sind kürzere Eingriffszeiten, maximale Manövrierpräzision und eine höhere Effizienz des Krans.

Zu den gleichen Ergebnissen trägt auch die Hochgeschwindigkeitsfunktion bei, welche die Betriebsgeschwindigkeit an die tatsächliche Last anpasst, ohne dass aufwändige und teure Wägezellen und -systeme erforderlich sind, einfach über die interne Software des Umrichters. Bei geringer Last erhöht der Umrichter den Frequenzsollwert und die Drehzahl.

Besonders nützlich für die Handhabung bestimmter Rotationen war die Advanced Open Loop Vector-Funktion, eine neue, von Yaskawa patentierte Steuerung, die eine Verbesserung der bereits leistungsstarken klassischen Vektorsteuerung darstellt und eine effektivere Steuerung bei niedrigen Drehzahlen ermöglicht, um Lastpendelungen zu vermeiden.

Personalisierung und Optimierung

Die Vielseitigkeit der hauseigenen SPS ermöglicht es, die Software optimal an die Bedürfnisse der Anwendung anzupassen. Die Anpassung der Steuerungssoftware wurde von Yaskawa-Mitarbeitern in enger Zusammenarbeit mit dem technischen Personal von Luigi Cattaneo durchgeführt, und die Möglichkeit, Funktionsblöcke von einem Umrichter zum anderen zu importieren, ohne das gesamte Projekt neu schreiben zu müssen, versprach erhebliche Einsparungen bei der Inbetriebnahme.

Der Einsatz von Yaskawa-Umrichtern erweitert auch die Möglichkeiten der Stromversorgung: sie kann von Quellen mit sehr hohen Spannungen - sogar 480 Volt einphasig im Dauerbetrieb - oder auch von Stromaggregaten bereitgestellt werden, ohne dass die Zuverlässigkeit des Produkts beeinträchtigt wird. Genau diese Eigenschaft hat die Ingenieure von Cattaneo Gru dazu veranlasst, eine interessante Lösung für die Energieeffizienz zu entwickeln: die Funktion Eco Power, die es ermöglicht, die Stromversorgung manuell zu ändern, indem sie von 21 auf 16 kVA gesenkt wird, um eine umweltfreundlichere Nutzung zu ermöglichen.

Schließlich können alle Yaskawa-Umrichter zwei verschiedene Motorkurven verarbeiten, sodass der Motor auch für die Montage/Demontage mit einer der drei Bewegungen verwendet werden kann, ohne dass ein vierter Umrichter eingesetzt werden muss.