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Energieführung

Biegsame Energieketten in mobilen Bohrgeräten

| Redakteur: Dipl.-Ing. (FH) Sandra Häuslein

Auf Baustellen geht es ziemlich rau zu. Maschinen sind dort ständig unter widrigen Bedingungen in Bewegung. Daher müssen die Komponenten besonders robust und biegsam sein – so wie die Energieketten von Igus.

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Die Konstruktion der mobilen Bohrgeräte ist sehr anspruchsvoll, denn der Mast und mit ihm das Bohrgestänge sind extrem beweglich.
Die Konstruktion der mobilen Bohrgeräte ist sehr anspruchsvoll, denn der Mast und mit ihm das Bohrgestänge sind extrem beweglich.
(Bild: Igus)

Ein Baumaschinenhersteller, der jeglichen Serviceaufwand vermeiden will, ist eher die Ausnahme. Gilt doch der After-Sales-Service als einträgliches Geschäft. Nicht so bei der KGS Keller Geräte & Service GmbH. Sie versucht, jeglichen Serviceaufwand zu vermeiden. Dafür gibt es einen guten Grund: Die Rüttelanlagen und Bohrgeräte kommen ausschließlich bei Tochterunternehmen zum Einsatz. Die Muttergesellschaft, die Keller Gruppe, ist das weltweit größte unabhängige Unternehmen für Spezialtiefbau.

Eine Kernkompetenz der Unternehmensgruppe ist der Gründungsbau, zu den aktuellen Referenzen gehören Projekte wie die U-Bahn in Doha/ Katar, der Semmering-Basistunnel in Österreich sowie umfangreiche Grundbauarbeiten für ein Stahlwerk in Rio de Janeiro/ Brasilien.

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Maschinenstillstand vermeiden

Dass dabei die eigenen Maschinen zum Einsatz kommen, gehört für Keller zum Prinzip. Konstruiert und gefertigt werden sie in Renchen bei Offenburg, im Einsatz sind sie weltweit in der eigenen Gruppe.

Aus diesem Geschäftsmodell ergibt sich eine besondere Verpflichtung: Jeder Maschinenstillstand, der aus Sicht des Herstellers ein Servicefall ist, bedeutet aus Sicht des Maschinenanwenders – also in diesem Fall der Kollegen vor Ort auf den Baustellen – Zeitverzögerung und Unproduktivität. Deshalb legen die Konstrukteure von KGS Keller sehr großen Wert auf höchste Qualität und Verfügbarkeit ihrer Maschinen.

Im Fokus stehen dabei – neben den Rüttelanlagen – die mobilen Bohrgeräte, die Dichtsohlen in Tiefen bis 30 m herstellen. Sie übernehmen die Hauptarbeit beim Gründungsbau und werden extrem beansprucht. Das gilt für das Verfahren zum unmittelbaren Einsatzort über unwegsames Gelände und noch mehr für die eigentlichen Bohrarbeiten. Vibrationen und Stöße, Schmutz und Feuchtigkeit, Kälte und Hitze stellen hohe Anforderungen an jedes einzelne Bauteil.

Bohrgerät bewegt sich in alle Richtungen

Die Konstruktion der Bohrgeräte ist ausgesprochen anspruchsvoll: Zum Beispiel bewegt sich der Mast in einer Parallelogramm-Kinematik. Er lässt sich aus seiner horizontalen Transportstellung liegend gerade nach oben ausfahren, kann aber auch in beide Richtungen geneigt und über die vordere Drehachse komplett senkrecht in die Bohrposition gebracht werden. Außerdem ist es möglich, den Mast und mit ihm das Bohrgestänge in zwei Achsen zu neigen, sodass der Bediener das Bohrgestänge schräg ansetzen kann. Diese Beweglichkeit wird gebraucht, wenn man mehrere Bohrungen für eine Gründung vornimmt.

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All diese Bewegungen müssen die hydraulischen und elektrischen Leitungen mitmachen und dabei geschützt werden. Ein zusätzlicher Freiheitsgrad wurde kürzlich durch neue Bestimmungen zur Maschinensicherheit erforderlich. Patrick B., Konstrukteur bei der KGS Keller Geräte & Service GmbH: „Der Bohrkopf muss nun mit einem Schutzkäfig ausgestattet sein.“ Dieser wiederum muss in Transportstellung abgekippt werden, um die Höhenvorgabe für den Straßenverkehr nicht zu überschreiten.

Die Konstrukteure von KGS Keller nutzten diese Anforderung, um die Führung der beweglichen Leitungen am Mast zu verbessern. Patrick B.: „Bislang reichten zwei Schlauchpakete aus. Mit der zusätzlichen Beweglichkeit musste eine echte Führung vorgesehen werden.“

Robuste Energieketten und Leitungen

Die Entscheidung fiel auf eine Igus-Energiekette vom Typ E4.12, die sich auch in anderen Baumaschinentypen bewährt. Harry Suckau, Branchenmanager Baumaschinen von Igus: „Dieser Kettentyp ist außerordentlich robust. Dafür sorgt unter anderem der ‚Hintergriff‘, der eine hohe Seitenstabilität gewährleistet.“ Das ist insbesondere dann wichtig, wenn der Mast sich seitlich neigt, weil der Bohrkopf schräg ansetzt.

Der große Durchmesser der beiden Hydraulikschläuche für den Antrieb des Bohrers zeigt, welchen Kräften die Energiekette im normalen Baustellenbetrieb ausgesetzt ist. Patrik B.: „Zudem bewegen sich die Schläuche, die ein beachtliches Eigengewicht haben, bei der Beaufschlagung mit Druck.“

Die Signalleitungen, die in einer separaten Kammer geführt werden, sind diesbezüglich anspruchsloser. Bei ihnen sind aber die UV-Einstrahlung sowie Kälte und Temperaturschwankungen Faktoren, die sich negativ auf die Lebensdauer auswirken. Deshalb verwendet KGS Keller Leitungen aus dem Chainflex-Programm von Igus, die genau wie die Energiekette für den Einsatz in beweglichen Anwendungen mit ungünstigen Bedingungen entwickelt wurden.

Energiekette in beide Richtungen biegsam

Die maximale Masthöhe des Bohrgeräts KB 6 beträgt 36 m mit Hilfsmast. Die Kette verfährt am Mast auf einer Strecke von 8,10 m, die Rinne fertig Keller selbst. Da der Schutzkäfig am Bohrkopf in Fahrstellung nach unten abgeklappt wird, muss die Kette dort, wo der Korb um 90° geklappt wird, in beide Richtungen biegsam sein. Dafür setzt man bei der E4-Kette in den jeweiligen Zonen so genannte RBR-Elemente ein. Die Abkürzung steht für „Rückwärtiger Biegeradius“. Drei dieser Elemente sind in den Ketten der neuen Generation von Keller-Bohrgeräten verbaut.

Bauma 2019: Halle A6.248

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