Intelligente Bruchüberwachung im Mercedes-Fahrsimulator

Smarte igus e-ketten führen im hochdynamischen Einsatz im Fahrsimulator Energie, Daten und Medien zuverlässig

Das Werk Sindelfingen ist mit seiner über hundertjährigen Geschichte das traditionsreichste Fahrzeugwerk der Mercedes-Benz Group AG und das Kompetenzzentrum für die Fertigung von Fahrzeugen im weltweiten Produktionsnetzwerk. An diesem Standort ist auch einer der modernsten Fahrsimulatoren der Welt beheimatet – ausgestattet mit Energieführungsketten von igus.

Das Werk in Sindelfingen ist eine der größten Produktions- und Entwicklungsstätten des deutschen Automobilherstellers und beschäftigt rund 35.000 Mitarbeiter. Als Sicherheitspionier hat der deutsche Premiumhersteller auch bei Fahrsimulatoren eine Vorreiterrolle. Seit 35 Jahren setzt das Unternehmen bewegte Fahrsimulatoren ein. Im Jahre 1985 wurde in Berlin-Marienfelde der erste, selbstentwickelte Fahrsimulator in Betrieb genommen. Fünfzehn Jahre später fand im Technology Center (MTC) in Sindelfingen die Eröffnung des neuen, seinerzeit modernsten Fahrsimulator der Welt, statt. Seine Eckdaten: 2.2 MW elektrische Antriebsleistung, „22 Tonnen Agilität“ und ein Gesamtwert von über 25 Millionen Euro. Mit der 360°-Leinwand, dem schnellen elektrischen Antrieb sowie der zwölf Meter langen Schiene für die „luftgelagerte Bewegung“ zählt er zu den leistungsfähigsten Anlagen in der Automobilindustrie. Genutzt wird er vor allem für Untersuchungen und Absicherungen bezüglich Fahrdynamik, Bedien- und Anzeigekonzepte, Fahrzeugassistenten und für das autonome Fahren. Damit alle notwendigen Leitungen für die Stromzuführung, Steuerung, Netzwerktechnik sowie Pneumatik- und Kühlwasserschläuche sicher geführt und geschützt werden, kommen Energieführungsketten von igus zum Einsatz.

Hohe Dynamik und enorme Belastungen für die Energiezuführung

Energieführungsketten agieren dabei wie eine Nabelschnur, sie sorgen für die Zuführung von Energie, Daten und Medien und sind dabei ständig in Bewegung. Die Steuereinrichtungen des Fahrzeugs sind über Datenleitungen mit der Computersteuerung des Fahrsimulators verbunden. Über 1.000-mal pro Sekunde berechnet der Computer das Fahrverhalten des Autos und erteilt der Mechatronik die entsprechenden Befehle. Sie bewegt die Anlage mit einer Geschwindigkeit von maximal zehn Metern pro Sekunde (36 km/h). „In unseren Energieführungsketten laufen sämtliche Leitungen – 90 Kilogramm pro Meter über vier Ketten verteilt. Die Kettenlänge beträgt jeweils 14,80 Meter und der Verfahrweg ist für 20 Meter ausgelegt. Wir erreichen hier eine unwahrscheinliche Dynamik und damit auch eine enorme Belastung auf das Material – und das ohne Probleme seit 10 Jahren mit nur einem System“, so Frank Schlögel, Leiter des Geschäftsbereichs Engineering Projekte und Montageservice bei igus. Um die Anlagensicherheit und Verfügbarkeit nochmals zu steigern, haben sich die Verantwortlichen vom Technology Center dazu entschlossen, sämtliche Leitungen durch neue zu ersetzen und im gleichen Zuge auch neue Energieführungsketten der Serie P4.1 inklusive einer Bruchüberwachung zu installieren. Der Vorteil der P4.1: In jeder Verbindung der Kettenglieder befindet sich eine Lagerstelle für eine Schwenkbewegung. Diese haben die igus Entwickler mit wartungsfreien Gleitlagern aus Hochleistungspolymeren ausgestattet und so die Lebensdauer der e-kette mehr als verdoppelt.

Alles aus einer Hand

Nachdem der Entschluss gefasst war, ging alles Schlag auf Schlag. Die vorhandenen Profil-Rollen der Serie P4 wurden durch die e-kette Serie P41.80 der neusten Generation ersetzt. Die alten Leitungen wurden durch neue chainflex Leitungen von igus getauscht, welche alle Anforderungen an EMV-Sicherheit sowie Normen und Richtlinien wie UL, VDE, CSA, Profibus usw. erfüllen. Nachdem die vorhandene Führungsrinne ebenfalls vor zehn Jahren auf den engen Bauraum speziell gefertigt und angepasst wurde und noch in einem sehr guten Zustand war, entschieden die Verantwortlichen beider Unternehmen, hier nur die Dämpfungsprofile zu erneuern. Bei dem neu eingesetzten System P41.80 laufen der Ober- und Untertrum versetzt übereinander. Damit wird eine bessere Laufruhe und eine ideale Geräuschdämmung erzielt. Des Weiteren verfügt das System neben kammartigen autoglide Stegen über tribologisch optimierte Kunststoffrollen, welche die Haltbarkeit der Ketten nochmals deutlich erhöhen. „Wir können unseren Kunden alles aus einer Hand anbieten, von der Projektierung, Lieferung, Montage bis hin zur Wartung. Das ist natürlich bei einem solchen Modernisierungsprojekt ein erheblicher Vorteil“, erzählt Daniel Quick, Vertriebsleiter West bei igus.

Energieketten werden smart: Brucherkennung (EC.B) erhöht Sicherheit

Um das Gewicht der Leitungen sicher zu führen, bestehen die eingesetzten e-ketten nicht wie üblich aus zwei, sondern aus mehreren Bändern. „Bei solch einer Dynamik, Geschwindigkeit und Größe der Anlage ist es wichtig, genaue Berechnungen anzustellen, um die ideale Gewichtsverteilung und eine gleichmäßige Belastung der Bänder zu gewährleisten. Unsere Glieder an den e-ketten sind für den anspruchsvollen Dauereinsatz entwickelt. Sollte im Realbetrieb, gerade bei solch einer hochdynamischen Anwendung, dann doch eine unvorhergesehene Schwierigkeit auftauchen, so können wir das außerdem direkt erkennen. Hierfür haben wir unsere einzigartige Brucherkennung EC.B entwickelt“, so Frank Schlögel weiter. Bei dieser Brucherkennung wird durch die e-kette ein Seil gespannt, welches jede Längenänderung aufnimmt und an den EC.B Sensor meldet. Dadurch werden Kettenbrüche frühzeitig erkannt und das System kann automatisch abgeschaltet werden.

Resümee

Mit der Modernisierung des Fahrsimulators ist es igus gelungen, die Anlagensicherheit und Verfügbarkeit nochmals zu erhöhen und ein hohes Maß an Sicherheit im laufenden Betrieb zu gewährleisten. „Die Zusammenarbeit mit der Mercedes-Benz Group funktioniert hervorragend und es macht einfach nur Spaß, ein so tolles und spannendes Projekt von Anfang an begleiten zu dürfen. Und natürlich auch ein wenig stolz, für so ein renommiertes Unternehmen für mehr Sicherheit zu sorgen“, so Frank Schlögel abschließend.