Dehnungsmessungen spielen entscheidende Rolle bei Entwicklung einer neuen Hebetraverse von Bromma

Bromma Conquip ist globaler Marktführer in der Herstellung von Spreadern. Die großen Spreader des Unternehmens, mit Kränen und Gabelstaplern, sind weltweit in Häfen im Einsatz, wo sie schwere Lasten bewegen und so einen reibungslosen Hafenbetrieb ermöglichen.

Feldtests zur Verifizierung

Als es wieder einmal an der Zeit war, eine neue Generation von Hebetraversen für die mobilen Anwendungen des Unternehmens (z.B. auf LKW installierte Spreader) zu entwickeln, war es Bromma Conquip wichtig, theoretische Berechnungen durch tatsächliche Messungen zu verifizieren. Erstmals entschied das Unternehmen, groß angelegte Feldtests mit Dehnungsmessstreifen durchzuführen.

Mats Idoff, Entwicklungsingenieur bei Bromma Conquip:

"Wir wollten sicher gehen, dass unsere Berechnungen richtig waren und wir auf echten Daten basierende FEM-Analysen mit hinzunehmen konnten. Von besonderem Interesse für uns war die Betrachtung der Dehnung im Stahl während des Betriebs - zur Berechnung der Materialermüdung und letztendlich zur Abschätzung der Lebensdauer neuer Traversen."

"Wir haben zum ersten Mal Feldmessungen dieser Größenordnung eingesetzt," sagt Mats Idoff, Entwicklungsingenieur bei Bromma Conquip. "Um sicherzustellen, dass die Dehnungsmessstreifen richtig auf unseren Anlagen installiert waren, beschlossen wir, Spezialisten des HBM Nordic Project Engineering mit ins Boot zu holen. Der Austausch mit HBM funktionierte bestens. Für die Zukunft haben wir nun eine viel bessere Vorstellung davon, wie wir Messtechnik erfolgreich einsetzen können."

Die Aufgabe

Bromma Conquip wollte seine alte Generation von Hebetraversen ersetzen - diese sind Schlüsselkomponenten, die in mobilen Spreadern für Häfen und andere Bereiche Einsatz finden, in denen be- und entladen wird. Im Rahmen seiner Produktentwicklung wollte Bromma seine theoretischen Modelle durch Messungen mechanischer Spannungen im Stahl verifizieren - in alten Traversen und in neu entwickelten Ausführungen.

Die Lösung

Bromma Conquip wandte sich an HBM Nordic Project Engineering für die korrekte Installation der Dehnungsmessstreifen und Kabel auf Spreadern im Feld - zur Sicherstellung einer zuverlässigen Messkette.

Das Ergebnis

Mit Unterstützung von HBM konnte Bromma Conquip seine Berechnungen für die Traverse der neuen Generation, die inzwischen bereits produziert wird, verifizieren. Die Messungen dienten als Grundlage für Ermüdungsberechnungen zur Vorhersage der Lebensdauer neuer Produkte. Dadurch dass Bromma Conquip nachvollziehen konnte, wie Lasten sich auswirken und wie Spannungen sich im echten Betrieb ändern, hat das Unternehmen nun ein besseres Verständnis der dynamischen Faktoren, die den Einsatz seiner Hebetraversen beeinflussen. Dieser Prozess hat Bromma Conquip aufgezeigt, wie Messtechnik zukünftige Produktentwicklungen unterstützen kann.

Richtig installiert

Mats und seine Kollegen entschieden sich für die Verwendung von Dehnungsmessstreifen, die an strategisch wichtigen Stellen mit hohem Beanspruchungsniveau installiert werden sollten - an der neuen und an der alten Traverse. Ebenso wollten sie die Leistung der zwei Generationen von Traversen im Betrieb vergleichen.

"Wir haben zum ersten Mal Feldmessungen dieser Größenordnung durchgeführt. Wir wussten, was wir messen wollten, hatten jedoch keine Erfahrung mit der korrekten Installation der Dehnungsmessstreifen auf unseren Anlagen. Daher beschlossen wir, HBM Nordic Project Engineering um Unterstützung zu bitten."

Zur Verifizierung theoretischer Modelle bei der Entwicklung einer neuen Hebetraverse hat Bromma Conquip mechanische Spannungen im Stahl gemessen. Das Unternehmen führte Feldtests durch und nutzte DMS-Technologie von HBM - und profitierte dabei von dem Wissen der Experten von HBM.

Unterstützung durch Experten

Bromma Conquip setzte bereits Geräte von HBM in seinem eigenen Prüfzentrum in Malaysia ein. Nun wollte das Unternehmen diese Technologie für Messungen im Feld nutzen - in seinem Werk in Schweden und bei seinen Kunden vor Ort in Häfen in Kanada und China.

"Mit unseren Mitarbeitern können wir in unserem Prüfzentrum messen," sagt Idoff, "für die Feldmessungen mussten wir jedoch Experten hinzunehmen."

Sensible Technologie

Die Zusammenarbeit von Bromma Conquip und HBM funktionierte gut. HBM richtete die Messkette ein und führte die Messungen durch. Die Entwicklungsingenieure von Bromma werteten die Ergebnisse aus.

"Die Technik ist äußerst sensibel," sagt Herman Lingefelt, an den drei Projekten bei Bromma beteiligter HBM-Projektingenieur. "Daher ist es wichtig, dass alles jederzeit perfekt funktioniert. Das Aufkleben der Dehnungsmessstreifen auf den Stahl ist von entscheidender Bedeutung für zuverlässige Ergebnisse."

Bei den Projekten wurden CX22 – kleine, kompakte Datenlogger – in Kombination mit dem Messverstärker QuantumX MX1615 und circa 60 Sensoren in einem verteilten System eingesetzt, wodurch sich der Verkabelungsaufwand verringert.

Die Verkabelung als Herausforderung

Die Verkabelung erwies sich nach wie vor als Herausforderung, denn die Traversen werden im Betrieb ein- und ausgefahren um sich unterschiedlichen Containergrößen anzupassen. Deshalb müssen die Kabel nachgeführt werden können. Eine weitere Herausforderung war, dass der Test autonom über drei Tage laufen musste - im Außenbereich und im echten Betrieb - vor Ort bei den Kunden von Bromma Conquip.

"Es war einiges an Flexibiltät gefordert, aber unsere Kunden waren sehr entgegenkommend und unser Austausch mit HBM funktionierte bestens," sagt Idoff. "Traten Probleme auf, haben wir sie im Prozess gelöst und viel dabei gelernt.  Für die Zukunft haben wir nun eine viel bessere Vorstellung davon, wie wir Messtechnik erfolgreich einsetzen können."

Bessere dynamische Steuerung

Videoaufzeichnungen ergänzten die herkömmliche Datensammlung - eine Methode, die HBM zufolge, in den letzten Jahren immer weitere Verbreitung gefunden hat. Folglich erhält Bromma eine visuelle Darstellung von dem, was passiert, wenn es Diskrepanzen bei den Daten gibt. Die Messergebnisse stimmten mit den theoretischen Berechnungen überein und die neue Traverse ist nun bei Bromma Conquip in Produktion.

"Neben der Bestätigung, dass wir unsere Entscheidungen auf Grundlage korrekter Berechnungen getroffen haben, haben wir neue Daten über dynamische Faktoren gewonnen," sagt Idoff. "Nun haben wir eine bessere Vorstellung davon, wie die Beanspruchung der Traversen sich im Betrieb ändert und wie sich die Lasten in der Realität verhalten."

Dehnungsmessstreifen wurden an strategisch wichtigen Punkten (mit hohem Beanspruchungsniveau) an den Traversen installiert. Bromma Conquip setzte circa 60 Sensoren und CX22 – kleine, kompakte Datenlogger – in Kombination mit dem Messverstärker QuantumX MX1615 in einem verteilten System ein, wodurch sich der Verkabelungsaufwand verringert.
"Mit unseren Mitarbeitern können wir in unserem Prüfzentrum messen," sagt Idoff, "für die Feldmessungen mussten wir jedoch Experten hinzunehmen."

Bromma Conquip

Bromma Conquip ist Marktführer im Bereich Spreader - und hat mehr als 9.000 Spreader weltweit im Einsatz - überall, wo Container bewegt werden. Spreader von Bromma sind in 97 von 100 der weltweit wichtigsten Häfen im Einsatz. Bromma stellt derzeit alle Arten von Spreadern her - ca. 2.000 pro Jahr.

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