Intelligente Hubwerksantriebe für haushohe Ansprüche

Wartungsplattformen sicher bewegt

Bild 1: Das Leadenhall-Gebäude stellt mit seiner um 10° geneigten Fassade für die Reinigung und Wartung eine besondere Herausforderung dar

Architektonisch so herausragende Hochhäuser wie das Londoner "122 Leadenhall Street" werden gleich mit einem maßgeschneiderten System für den Fassadenzugang geplant. Die auf dem Dach installierten Hebezeuge bewegen Plattformen, die für die Fensterreinigung sowie zum Materialtransport genutzt werden. Leistungsstarke, sichere Antriebstechnik ist für diese Anwendung essenziell.

Immer ausgefallenere Architektenentwürfe stellen hohe Herausforderungen an Anbieter von Fassadenzugangssystemen. Deshalb entwickeln sie neuartige Lösungen, um mit der Entwicklung Schritt zu halten. Die sogenannten BMUs (vom englischen "Building Maintenance Unit") werden für jeden Einsatzort passgenau konstruiert und angepasst. Das darauf spezialisierte britische Konstruktionsunternehmen Integral Cradles Ltd hat als eines seiner jüngsten Projekte zwei BMUs für das Leadenhall-Gebäude im Londoner Finanzdistrikt fertiggestellt. Der 52 Etagen und 225 Meter hohe Wolkenkratzer trägt wegen seiner auffälligen angeschrägten Form mit einer um 10° geneigten Fassade den Spitznamen "Käsereibe". Die maßgeschneiderten BMUs sind dauerhaft auf dem Dach installiert. Sie bestehen jeweils aus einem Verfahrkran, Befestigungselementen und dem Hängegerüst. Der Kranarm lässt sich zu einer Reichweite von über 20 m ausfahren. Von den daran hängenden Arbeitsplattformen lassen sich so alle Bereiche der Gebäudeaußenseite erreichen. Die Hubwerke transportieren Fensterscheiben mit einem Gesamtgewicht von bis zu 1.000 kg. Sie wurden auch schon beim Abbau der Turmdrehkrane eingesetzt. Dabei waren bis zu 2.000 kg schwere Teile zu bewegen. Sicherheit und Verfügbarkeit spielten eine Schlüsselrolle bei der Konstruktion der Anlagen. Mehrere Kegelstirnradgetriebemotoren und Frequenzumrichter der Baureihe NORDAC PRO von NORD DRIVESYSTEMS sorgen dafür, dass die Arbeitsgerüste am ganzen Gebäude immer zuverlässig positioniert werden.

Bild 2: Ein Getriebemotor des Typs SK 9072.1 von NORD DRIVESYSTEMS lässt den Ausleger am Leadenhall-Gebäude ausfahren

Internationale Projekte erfordern international präsente Lieferanten

Integral Cradles wurde schon früh vom Architekturbüro und dem bauausführenden Generalunternehmen in die Planung einbezogen. Die Entwicklung der BMUs folgte einem "virtuellen" Konstruktionsansatz: Mittels Gebäudedatenmodellierung (BIM, vom englischen "Building Information Modeling") konnten alle Beteiligten die Zugangslösung stets gemäß dem aktuellen Baufortschritt visualisieren. Selbst kleinste Änderungen am Bau und ihre Auswirkungen auf die BMUs konnten so berücksichtigt werden. Integral Cradles entwickelte die BMUs für das Leadenhall-Gebäude gemeinsam mit seinem spanischen Lieferpartner Góndolas in Design, S.L. (GinD), der wesentliche Komponenten aus eigener Fertigung oder von bewährten Zulieferern bereitstellte. GinD ist ein langjähriger Kunde von NORD DRIVESYSTEMS. Das Unternehmen mit Hauptsitz in Madrid hat bereits zahlreiche BMUs für ähnlich spektakuläre Bauprojekte weltweit mit NORD-Antrieben bestückt. Integral Cradles und GinD legen bei der Lieferantenwahl höchsten Wert auf Qualität, Service und internationalen technischen Kundendienst. Die Begleitung von NORD bei der Projektierung war daher wesentlich. Die Ingenieure des deutschen Antriebsherstellers befassten sich eingehend mit allen kritischen Spezifikationen und projektierten jede Antriebsachse optimal für die Anwendung. Lokale Unterstützung leistete die englische Tochtergesellschaft NORD Gear Ltd – eine von vielen in weltweit 36 Ländern.

Antriebsfunktionen für Hubtechnik

Jedes BMU umfasst vier umrichtergeregelte Achsen: Der mit einem Gegengewicht ausbalancierte Kran kann auf Schienen über jeweils die halbe Dachlänge verfahren werden, der Kran kann um eine Schwenkachse gedreht werden, der Kranarm lässt sich teleskopisch ausfahren und über eine Seilwinde werden die Arbeitsgerüste an der Gebäudefassade herabgelassen. Die Wippachse zur Positionierung des Kranarms hat einen hydraulischen Antrieb. Die Anwendung erfordert ein sanftes Beschleunigen und Abbremsen, was durch Frequenzumrichter der Baureihe NORDAC PRO umgesetzt wird. Mit der bedienfreundlichen Software NORD CON lassen sich die Frequenzumrichter schnell und sicher einrichten. Die Liste der für die Anwendungsaufgaben relevanten Parameter umfasst außer Beschleunigungs- und Bremsrampen für sanftes Anfahren und Halten zum Beispiel unterschiedliche Geschwindigkeiten und Bremsverhalten sowie Sicherheitsfunktionen. Die optionale ParameterBox von NORD ermöglicht dem Kunden vor Ort die schnelle Änderung weniger Parameter sowie das Kopieren gleicher Parametersätze auf mehrere Umrichter. Die präzise Vektorregelung und eine hohe Überlastfähigkeit ermöglichen einen sicheren Betrieb der Getriebemotoren bei hohen Momentanforderungen. Jeder NORDAC PRO hat eine umfangreiche Schnittstellenausstattung, unter anderem zur Anbindung an die Kunden-SPS, die die Synchronisation aller Achsen steuert. Die Frequenzumrichter sind in einem wetterfesten Schaltschrank in der Nähe des BMU montiert. Die Baureihe NORDAC PRO bietet eine große Auswahl an Ausbaustufen. Die Frequenzumrichter mit standardmäßig integrierter SPS können anspruchsvolle Steuerungsaufgaben autark bewältigen. Zum Funktionsumfang zählen unter anderem POSICON-Positionierung, Sicherer Halt (STO), Drehgeberrückführung, Feldbuskommunikation und vieles mehr.

Bild 3: Frequenzumrichter der Baureihe NORDAC PRO von NORD DRIVESYSTEMS bieten fortgeschrittene Positionierfunktionen und eine integrierte SPS

Alle Antriebskomponenten aus eigener Fertigung

Die Getriebemotoren an den BMU-Achsen wurden ebenfalls von NORD hergestellt und montiert. Bei den Motoren handelt es sich um energieeffiziente IE3-Modelle mit Nennleistungen bis 5,5 kW. Für einige Achsen wurden sie mit Sicherheitsbremsen, die sich manuell lüften lassen, ausgestattet. Alle senkrecht montierten Motoren haben ein Schutzdach über der Lüfterhaube, um das rückseitige Eindringen von Regen und Schmutz zu verhindern. Alle motorisierten Achsen sind mit hocheffizienten Kegelradgetrieben von NORD ausgestattet. Das bewährte Blockgehäuse, aus einem gusseisernen Block hergestellt, hält schwersten Belastungen ohne Verformung stand. Alle Lager und Dichtungssitze sind in das Blockgehäuse integriert. Es gibt keine Schwachstellen wie Fügeflächen oder Anbauteile, an denen mechanischer Verschleiß oder Ölleckagen auftreten könnten. Die Verwendung größerer Lagerzapfen und Zahnraddurchmesser erhöht zudem die Drehmomentkapazität sowie die Lebensdauer und Zuverlässigkeit gegenüber vergleichbaren Fabrikaten.

Bild 4: Die beiden BMUs auf dem Leadenhall-Gebäude in Aktion auf 225 m Höhe – bewegt durch Antriebe von NORD DRIVESYSTEMS

Aus luftiger Höhe auch weiter gute Aussichten

Im Zuge der Inbetriebnahme führte NORD DRIVESYSTEMS eine Produkt- und Wartungsschulung für die Umrichter durch – auf 225 m Höhe gab es dabei einen fantastischen Ausblick über ganz London. Mit Blick auf die Zukunft erwarten sowohl die Anlagenbauer als auch der Antriebshersteller eine produktive Fortsetzung der Zusammenarbeit. Die "Käsereibe" ist nur eines von vielen höchst eindrucksvollen Beispielen der Zusammenarbeit von Integral Cradles und GinD mit NORD. Architekturfans sind bereits auf das "Skalpell" in London gespannt, dessen Fertigstellung bevorsteht und dass mit zwei komplexen BMUs von Integral Cradles ausgerüstet wird.

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