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Robuste Antriebe für Kanalroboter

Zuverlässigkeit und Vielfalt für den unterirdischen Einsatz
Robuste Antriebe für Kanalroboter

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Kanalroboter können viele Arbeiten an den unterirdischen Rohren der urbanen Infrastruktur übernehmen. Die Antriebe müssen dabei ganz unterschiedliche Aufgabenstellungen meistern.

Allein in Deutschland hat das öffentliche Kanalnetz eine Gesamtlänge von rund 500 000 Kilometern, auf Privatgrundstücken kommen noch etwa 780 000 Kilometer hinzu. Um die Kanäle in Schuss zu halten, musste man früher die unterirdischen Leitungen über weite Strecken freilegen. Heute übernehmen Kanalroboter die Begutachtung von innen ganz.

„Es gibt inzwischen viele verschiedene Arten von Kanalrobotern“, erklärt Regina Kilb, die beim Antriebsspezialisten Faulhaber dieses wachsende Marktsegment analysiert hat. „Die Geräte für Rohre mit kleinen Durchmessern, meist kürzere Hausanschlüsse, hängen an einem Leitungsstrang. Ausgestattet sind sie in der Regel lediglich mit einer schwenkbaren Kamera zur Schadensanalyse. Bei größeren Rohrdurchmessern können dagegen auf Fahrwagen montierte Maschinen mit zusätzlichen multifunktionalen Arbeitsköpfen eingesetzt werden, die auch gleich Reparaturarbeiten ausführen können.“

Die am häufigsten verwendeten Roboter sind für die gerade Fahrt in Kanälen mit nur leichtem Gefälle konstruiert. Diese selbstfahrenden Roboter bestehen aus einem Fahrgestell und einem Arbeitskopf mit integrierter Kamera. Andere Varianten können auch um Kurven fahren oder sich sogar in senkrechten Rohren bewegen, weil sie ihre Räder oder Kettenlaufwerke von innen gegen die Rohrwand drücken.

„Die Anforderungen an die Motoren in den Fahrgestellen sind sehr hoch“, betont Kilb. Der oder die Motoren müssen nicht nur das Fahrgestell samt Aufbauten an den Einsatzort bringen, sondern neben dem Elektro- und Datenkabel oft auch schwere pneumatische oder hydraulische Leitungen mitziehen – bei Reichweiten bis zu 2000 Meter eine Schleppe von beträchtlichem Gewicht. „Dafür müssen die Motoren bei möglichst kleinen Abmessungen sehr hohe Leistung bringen.“ Zugleich passiert es aber unweigerlich immer wieder, dass die Fahrt wegen eines Hindernisses ins Stocken gerät. „So kommt es regelmäßig zur Überlast bei voller Drehzahl. Wir empfehlen für diese Einsatzart zum Beispiel die grafitkommutierte Serie 3257 CR mit dem 32/3R-Getriebe oder das bürstenlose Kraftpaket 2264 BP4.“

Kanalroboter können zudem mit Arbeitsköpfen für selbsttätige Reparaturen ausgestattet sein. So beseitigen sie durch Fräsen und Schleifen Hindernisse, Verkrustungen und Ablagerungen. Kleine Löcher in der Rohrwand verspachteln sie mit einer Dichtungsmasse. Die Antriebe für die Werkzeuge müssen trotz ihrer kleinen Abmessungen Spitzenleistungen bringen. Für stundenlanges Fräsen werden Motoren gebraucht, die besonders viel Kraft aufbieten und über lange Zeit störungsfrei arbeiten können. „Der bürstenlose Motor 2057 BHS in 2-Pol-Technik ist zum Beispiel für solche Fräsköpfe entwickelt worden und erreicht Drehzahlen über 35 000 Umdrehungen pro Minute“, so Kilb.

Bei Robotern für größere Rohre ist der Arbeitskopf auf einem beweglichen Arm montiert. Der Motor für den Roboterarm braucht weniger Kraft als der Radantrieb und hat mehr Platz als zum Beispiel die Kameraführung. Kilb: „Die Anforderungen an ihn sind nicht ganz so hoch, wie an die anderen Antriebsstränge im Kanalroboter. Für diese Aufgabe haben wir eine große Palette von Standardmotoren zur Verfügung.“

Die Kamerahalterung wiederum bietet nicht viel Platz, deshalb werden an dieser Stelle besonders kleine Motoren benötigt, die sehr präzise arbeiten müssen. Dafür kommen zum Beispiel die flachen und mit 12 mm extrem kurzen edelmetallkommutierten DC-Getriebemotoren der Serie 1512 SR oder auch größere Modelle der Serie 2619 SR in Frage. Im breiten Sortiment aus Schönaich finden sich für solche Einsatzfälle aber auch Schrittmotoren oder bürstenlose Antriebe ab einem Durchmesser von 3 mm sowie passende Getriebe. „Diese Antriebe erreichen im Verhältnis zu ihrer Größe die höchste Effizienz und Energiedichte, die derzeit am Markt verfügbar ist“, sagt Kilb.

Dr. Fritz Faulhaber GmbH & Co. KG

www.faulhaber.com; SPS IPC Drives 4–346



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