Feldbus-Applikation Spezialeinsatz im Wald

In wenigen Industriezweigen ist Robustheit so gefragt wie in der Forstwirtschaft. Die mobile Entrindungsanlage, die an verschiedenen Orten in den ausgedehnten Waldgebieten der Region Oberschwaben zum Einsatz kommt, ist dementsprechend gebaut. Um sie zu betreiben, nehmen zwei Mitarbeiter in Bedienkabinen eines umgebauten LKW Platz. Geschickt manövrieren sie lange und schwere Baumstämme auf das Gefährt. In kurzer Zeit werden diese von der Rinde befreit und auf der anderen Seite des Waldweges wieder abgelegt.

Meistens kommt der Entrinder im Auftrag von Sägewerken zum Einsatz, die auf ihrem Werksgelände keine Entrindungsanlage fest installiert haben. Oft ist die mobile Anlage auch dann gefragt, wenn die Stämme schnell trocknen sollen. Und das geht ohne Rinde einfach in kürzerer Zeit. Ein einziger Motor mit fast 500 PS dient dem Fahrantrieb, außerdem treibt er während des Betriebs die elf Hydraulikpumpen der Entrindungsmaschine an. Die Messer, mit denen die Stämme entrindet werden, sind auf einer rotierenden Trommel angebracht und hydraulisch gefedert. Die Rotorscheibe wird von einem leistungsstarken Hydraulikmotor angetrieben. Vorschubwalzen befördern die Stämme durch die Maschinen. Eine Rindenschleuder, die variabel ausgerichtet werden kann, befördert die abgelöste Rinde an den dafür vorgesehenen Platz am Wegesrand. Bei allen drei beweglichen Teilen kann die Geschwindigkeit reguliert werden. Bei der Rindenschleuder wird damit beispielsweise die Wurfweite angepasst. Um die Betriebszustände der Aktoren zu überwachen, sind in der Maschine zahlreiche Sensoren angebracht. Beispiele dafür sind induktive Näherungsschalter an den Stützen, mit denen vor der Straßenfahrt der Maschine sichergestellt wird, dass diese auch eingefahren sind. In Summe ergeben sich zahlreiche I/O-Punkte in der Maschine. Als der Entrinder vor über zwei Jahrzehnten in Betrieb ging, war er noch mit herkömmlicher Einzeladerverdrahtung ausgestattet. Im Laufe der Jahre wurde die Installation immer wieder vereinfacht, teilweise mit ersten Feldbuskomponenten. Als nun ein großer Retrofit anstand, war für das Forstunternehmen Halder klar: Dieses Mal muss eine durchgängige Feldbuslösung auf Profibus-Basis her.

MVK-Metall-Feldbusmodule

Die Entscheidung fiel auf MVK-Metall-Feldbusmodule von Murrelektronik. Ein gewichtiges Argument dafür: Die äußere Robustheit der Komponenten. Die Module sind durch den Vollverguss und das Metallgehäuse zuverlässig dicht. Die Anbringung auf Gummipuffern fängt die wildesten Erschütterungen ab. Auch bei ungemütlichem Wetter und selbst bei Kälte arbeiten die Module – offizieller Temperaturbereich von –25 bis +55 °C – ohne Ausfall. „Bis minus 20 Grad gibt es da überhaupt keine Probleme“, erklärt Berthold Halder, Firmenchef des Forstunternehmens, und muss ein wenig schmunzeln. Der Grund: „Diesen Vorteil können wir aber gar nicht ausreizen. Wir schaffen zwar bei Wind und Wetter, aber bei minus 10 °C ist trotzdem Schluss, weil sich die Rinde dann nicht mehr vom Baum löst.“

Der Retrofit

In der Umbauphase war die Multifunktionalität der Steckplätze von MVK Metall ein Vorteil. Unterm Strich konnte die gesamte Feldbuslösung deshalb auch mit vergleichsweise wenigen Modulen realisiert werden. Wenn doch einmal ein Steckplatz ungenutzt verbleibt, wird er mit einem akkurat passenden Blindstopfen zuverlässig abgedichtet. Das kommt aber selten vor, die meisten Steckplätze werden sogar doppelt genutzt. Zum Beispiel mit Doppelventilsteckern, über die die Pumpen der Hydraulik wirtschaftlich angesteuert werden. Bei den steckbaren M12-Anschlussleitungen ist der integrierte Sechskant ein Vorteil. In den Bedienkabinen des Fahrzeuges sowie in einigen kleineren dezentralen Schaltkästen der mobilen Entrindungsanlage ist die Feldbusstation Cube20S von Murrelektronik eingebaut. „Wir haben in diesen Kabinen wenig Platz, da kommt es darauf an, sehr kleine und kompakte Komponenten mit einer hohen Packungsdichte einzubauen“, sagt Berthold Halder. „Die Module sind dort natürlich einer Menge Fahrzeugvibrationen und Stößen ausgesetzt. Das ist jedoch kein Problem, da die Drähte an rüttelsichere Federkraftklemmen angeschlossen werden. So haben wir sichere Verbindungen.“

Wichtig für die Feldbuslösung ist, dass sie dauerhaft mit Spannung versorgt wird. Knifflig ist deshalb stets der Moment, wenn der Motor angelassen wird und die Lichtmaschine viel Energie zieht. Da kann die Spannung kurzzeitig unterbrochen sein. Abhilfe schafft hier das Puffermodul MB Cap von Murrelektronik, mit dem die 24V-Versorgung der Steuerung und des Feldbussystems abgesichert ist.