16.09.2020

Robuster Drehgeber sorgt für schnelleres Internet

Schnelleres

Die absoluten CANopen-Drehgeber von Wachendorff liefern in den Horizontalbohrmaschinen von AT-Boretec Positionsdaten für den automatischen Bohrgestängewechsel, um schnelleres Internet zu ermöglichen.


Die Horizontalbohrer von AT-Boretec sind im Zuge des Breitbandausbaus gefragte Maschinen für das Verlegen von Glasfaserleitungen. Für das schnelle und zielgenaue Bohren sowie das automatisierte Nachführen der Bohrgestänge sorgt unter anderem ein absoluter CANopen-Drehgeber von Wachendorff.
Bild: Wachendorff Prozesstechnik GmbH & Co. KG / AT Boretec

Im Zuge des flächendeckenden Ausbaus mit Glasfaser, gehören Tiefbauarbeiten zum häufigen Bild in Wohngebieten und an Durchgangsstraßen. Damit die Investitionen in die schnelle Breitbandkommunikation nicht über Gebühr die Haushaltsansätze der Kommunen beim Straßenerhalt belasten, setzen die Tiefbauunternehmen überwiegend Horizontalbohrer ein. AT-Boretec aus Schmallenberg zählt europaweit zu den führenden Herstellern dieser mobilen Arbeitsmaschinen. In den aktuellen Serien setzen die Sauerländer auf eine automatisierte Nachführung von Bohrgestängen aus einem Magazin heraus. Distanzen bis 500m sind beim so genannten Horizontalspülbohrverfahren keine Seltenheit. Diese Technik hat sich in den vergangenen 20 Jahren in Deutschland etabliert und ist gerade bei versiegelten Oberflächen im Einsatz. Powerdrill für Böden und Rockdrill für Felsen heißen die beiden Maschinenserie. Sie sind in ihrer Leistung skaliert, um für unterschiedliche Rohrdurchmesser, Distanzen und Radien ideale Arbeitsbedingungen zu liefern. Wachendorff Automation hat seine Drehgeber für die Positionierung der Greifeinheit baustellentauglich ausgeführt.

Leitungen schneller verlegen

Statt lange Gräben zu buddeln, treiben die Anlagen von AT-Boretec mit einem gleichzeigen Bohren und Spülen zunächst den Pilotkanal von einer Baugrube zur nächsten. Hat der Bediener das Ziel getroffen, wird der Bohrkopf durch ein Raumwerkzeug ersetzt, das mit einem Leerrohr verbunden ist. Beim Zurückziehen weitet der Räumer die Bohrstrecke und zieht dabei das Rohr gleichzeitig ein. Für das Verlegen von Glasfaserleitungen reichen diese zwei Arbeitsschritte in der Regel aus. Sind Rohre mit größeren Querschnitten zu verlegen, muss der zweite Arbeitsschritt wiederholt und der Bohrkanal stufenweise vergrößert werden. Der generelle Ablauf bleibt dabei gleich - ebenfalls, was den Einsatz einer Emulsion aus Wasser und Betonit betrifft. Der natürliche Zuschlagsstoff im Wasser schmiert den Bohrkopf, sorgt dafür, dass das abgetragene Sediment aus dem Bohrkanal fließen kann und stabilisiert die Wandung der Bohrung.

Bohrgestänge automatisch nachlegen

Zwischen drei und viereinhalb Meter lang sind die Rohrabschnitte, die die selbstfahrenden Bohranlagen in einem Magazin mit sich führen. Je nach Ausführung lassen sich 40 bis 70 Rohre speichern, die von einer hydraulisch angetriebenen Entnahmeeinheit automatisch entnommen und mit dem Bohrgestänge verschraubt werden. Beim Verlängern des Bohrgestänges entnimmt eine Greifeinheit aus dem Magazin eine Bohrstange, die vom Bohrschlitten mit dem bereits im Erdreich befindlichen Gestänge verschraubt wird. In früheren Maschinengenerationen musste der Bediener händisch eine Magazinreihe nach der anderen freischalten. In den aktuellen Baureihen lässt sich die Reihe hingegen über ein Touch-Display in der Maschinenkabine vorwählen. Die Entnahme erfolgt dann automatisch. Damit die Greifeinheit weiß, wie weit sie zu fahren hat, gibt ein Multiturn-Drehgeber von Wachendorff Automation der Steuerung die notwendigen Positionsdaten per galvanisch getrennter CANopen-Kommunikation weiter. Der robuste Drehgeber arbeitet magnetisch und ist im Multiturn-Betrieb für eine Auflösung von 18Bit parametriert. Die WDGA-Multiturn-Drehgeber in Schutzart IP67 können mit bis zu 43Bit Auflösung arbeiten, im Singleturn-Bereich mit bis zu 16Bit. Für den Einsatz in den Horizontalbohrern sind die schock- und vibrationsfesten Geber mit speziellen Lagern ausgestattet. Sie nehmen Lasten von axial 120N und radial 220N auf. Optional sind auch radiale und axiale Lagerlasten bis jeweils 500N möglich. Um keine unnötigen Kräfte auf die Drehachse des Sensors zu übertragen, ist bei AT-Boretec der Drehgeber mit einer Feder-Zahnrad-Konstruktion mechanisch entkoppelt. Mit Blick auf die Betriebssicherheit und schnelle Diagnose im Fehlerfall ist in den Drehgeber-Deckel zudem ein Status-LED integriert. Der eingesetzte Drehgeber verfügt über zwei fest installierte M12-Stecker. Zusätzliche Adapter entfallen. Die notwendige Bus-Terminierung kann bei Bedarf auch in den Drehgeber integriert werden.

Robuste Technik gefragt

Diese Ausstattung ist notwendig, um die Betriebssicherheit und Langlebigkeit des Drehgebers in dieser äußerst anspruchsvollen Applikation sicherzustellen. "Baustellenumgebungen sind mit das Schlimmste, was einen Sensor ereilen kann - und das auch noch in so einer exponierten Lage", meint Benjamin Ochsendorf, Vertriebsingenieur bei Wachendorff. Der Drehgeber hängt frei unter dem Gestängemagazin und ist dem Schlamm sowie der Feuchtigkeit direkt ausgesetzt. Vor diesem Hintergrund war AT-Boretec bei der Sensorauswahl auf der Suche nach einer überaus robusten Technik. "Maximaler Komfort für den Bediener und ein Gerät, das beim Bohren ordentlich Leistung hat - damit lässt sich Strecke machen und Geld verdienen: So lassen sich die Vorteile der aktuellen Maschinenserie zusammenfassen. Die automatische Beschickung des Bohrgestänges macht dem Bediener ebenfalls das Leben leichter, da er in der Kabine sitzen bleiben kann und bei schlechtem Wetter trocken bleibt.

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