마라톤 거리를 종주하는 파워 트랙

카벨슐렙(KABELSCHLEPP)의 RCC(Rail Cable Carrier)는 롤러 및 레일에 최적화된 파워 트랙 시스템으로, 스틸 혹은 플라스틱 소재 여부와 상관없이 이 제조업체의 모든 파워 트랙 체인과 통합이 가능하다. 이 시스템은 ‘롤은 슬라이드가 아니다’라는 모토에 따라 개발되었으며, 원래 매우 긴 스트로크 길이와 심지어 500미터의 마라톤 거리에 달하는 브릿지, 그리고 보다 적은 노이즈와 낮은 진동을 갖춘 크레인 시스템을 위해 고안된 것이다. RCC의 상단 스트랜드는 체인의 측면에 맞춰져 있기 때문에 과도한 마찰을 방지한다. 이들은 트랙 안에서 구동되기 때문에 다른 롤러와 충돌하지 않는다. 또한 RCC는 낮은 견인력과 전단력(Shear Force)은 물론 휘어지지 않기 때문에 케이블 라우팅 상에서 응력이 최소화된다는 점이 주목할만하다. 이와 더불어 높은 운송 속도와 필요 공간 감소, 보다 긴 서비스 수명 등이 특징이다. 머신 툴 제조업체인 발드리치 지겐(WALDRICH SIEGEN)은 대형 선반에 RCC를 최적화했다.

선반은 보통 컴팩트하며, 모든 설비에 쉽게 설치가 가능하다. 독일 부르바크(Burbach)에 위치한 발드리치 지겐(WALDRICH SIEGEN Werkzeugmaschinen)에 의해 제조된 더블-크랭크축 선반은 길이는 최고 66m이고 폭은 11m, 높이는 7m에 이르는 완전히 다른 차원의 규모를 가지고 있다. 이 머신의 크랭크핀 터닝 부속장치 하나의 스트로크 길이만 최고 50m에 이른다. 이러한 큰 규모를 감안할 때, 터닝 부속장치를 통해 동작하는 파워 트랙 체인에 대한 수요는 증가하고, RCC가 가진 혜택들을 입증할 수 있는 기회 또한 높다. 발드리치 지겐은 더블-크랭크축 선반과 함께 RCC를 사용하고 있으며, 이는 중장비급 선반은 물론 크랭크축으로 동작하는 다른 선반에서도 항상 수평으로 맞춰져 있으며, 포인트 간의 터닝 길이도 매우 크다.

발드리치 지겐의 설계 및 개발을 담당하고 있는 게르하르트 클라인한스(Gerhard Kleinhans) 매니저는 “RCC는 진동과 잡음이 적기 때문에, 작업물의 마감된 표면이 훼손되지 않도록 머신 상의 동적 백래시를 최소화할 수 있다.”고 언급했다. 또한 RCC 시스템의 고도의 안정성은 케이블 라우트의 길이로 인해 발생되는 추가적인 부하를 충분히 수용할 수 있다. 미터 당 50kg의 부하가 가능하며, 발드리치 지겐은 이 수치를 30kg으로 두었다. 이 부하 용량은 높은 수준의 안정성을 보장하며, 체인은 손쉽게 조정 및 서비스가 가능하다.

롤은 슬라이드가 아니다.

카벨슐렙은 ‘롤은 슬라이드가 아니다’라는 모토아래 RCC를 개발했으며, 500미터 이상의 스트로크 길이에 부합하도록 설계했다. 불과 200미터에서도 매우 큰 마찰저항을 발생시키는 슬라이딩 설계로는 이러한 규모의 길이를 형성할 수 없다. 이 문제는 RCC를 사용하여 폴리우레탄으로 표면이 코팅된 볼 베어링 롤러를 통해 방지하고, 측면에 맞출 수 있었다. 이들은 표준 높이에 맞춰진 트랙에서 동작하기 때문에 다른 롤러와 충돌하지 않는다. 이와 별도로 체인은 휘어지지 않는다. 뿐만 아니라 상단 스트랜드가 아래의 케이블로 슬라이드되지 않기 때문에 견인력 및 전단력은 슬라이딩 설계와 비교해 대략 90%까지 줄어든다. 그 결과 사용자는 보다 적은 입력전원 만이 필요하다. 발드리치 지겐은 머신의 크기로 인해 입력 전원 산출 시 보다 낮은 레벨의 마찰저항과 전단력을 고려하지 않았지만, 이들은 결과적으로 마모 및 손상을 줄이는데 기여했다.

RCC 시스템은 표준 파워 트랙 체인과 함께 동작하며, 안티-클라임(Anti-Climb) 보호장치를 통합함으로써 보다 높은 안정성을 제공한다. 체인이 가속 단계에서 올라가지 못하는 이유는 롤러의 낮은 마찰저항에 기반하고 있기 때문이며, 이로써 전단력 또한 낮아진다. 고장이 난 경우에도, 카벨슐렙은 채널 상단의 테두리를 통해 트랙 내에 체인이 지탱되도록 하고 있다.

발드리치 지겐의 더블 크랭크축 선반에 있는 3개의 RCC는 각각 전기 케이블뿐만 아니라 수압, 절삭유, 공기 및 냉각수 호스를 가지고 있다. 케이블은 일명 지지대로 불리는 3개의 움직이는 스키드를 위한 전원 공급장치를 위해 필요하며, 이는 제어패널과 머신 간의 연결 요소로 제공된다. RCC 중 2개는 바로 옆의 머신과 정반대 방향으로 설치되어 있다. 이들은 왼쪽 선반 지지대와 크랭크핀 터닝 부속장치 쪽으로 동작한다. 바깥쪽으로 맞춰져 있는 세 번째 체인은 세 번째 선반 지지대와 연결되어 있다. RCC 채널 시스템에 있는 3개의 체인 모두, 스트로크 길이를 체인에 따라 맞춰 놓았다. 이 경우 길이는 약 32미터, 17미터, 16미터이다.

마모를 줄여 효율 증대

RCC 자체와 이를 가로질러 동작하는 케이블이 최소한의 응력만 받기 때문에 마모나 손상이 거의 일어나지 않는다. 더불어 체인의 상단 스트랜드까지 곧바로 동력이 전달되는 장점도 이러한 부분에 기여한다. 또한 케이블은 오직 체인의 굽힘 반지름(Bend Radius)에 따라 휘어진다. 반면 슬라이딩 설계는 역굽힘(Reverse Bending)이 없다. 따라서 고객들은 보다 긴 서비스 수명을 갖춘 체인 및 케이블을 얻을 수 있다.

발드리치 지겐은 분당 최고 10미터 속도의 RCC를 사용하고 있기 때문에 초당 최고 10미터에 이르는 최대 스트로크 속도를 이용할 필요가 없다. 실제로 이 회사는 머신에 설치할 때 공간을 줄일 수 있는 체인의 짧은 오버행으로부터 혜택을 얻을 수 있었다. 이는 머신 베드에서 설치공간을 축소시키고 기초구조물의 깊이를 줄일 수 있기 때문에 비용을 절감할 수 있다. 짧아진 체인과 케이블, 채널길이 또한 이러한 비용 절감의 요인이 된다. 짧은 오버행은 RCC의 종단 커넥터가 굽혀진 높이로 배치되어 있기 때문에 가능하다. 깊이가 있는 종단 커넥터를 가지고 있는 슬라이딩 설계는 확장된 오버행이 필요하기 때문에 턴어라운드 길이가 추가되고, 체인을 운송하는데 사용할 수 없다.

넓은 영역에 걸쳐 동력 전달

RCC를 채택하기로 결정한 다음, 발드리치 지겐은 파워 트랙 체인과 관련된 시리즈 타입을 선택해야 했는데, 이는 모든 카벨슐렙의 파워 트랙 체인을 사용할 수 있었기 때문이다. 발드리치 지겐은 연결요소 설계가 보장되고 동력을 넓은 범위에 걸쳐 전달할 수 있는 카벨슐렙의 다중 변경이 가능한 M-시리즈 중 MC 1250을 선택했다. MC 1250을 채택한 것은 연결 구조만큼 견고하고 긴 스트로크 길이에 적합했기 때문이다. 이 케이스에서 MC 1250은 굽힘 반지름이 300mm에 이르고, 내부폭이 640mm로, 케이블을 유연하게 분리할 수 있다. 이와 더불어 실리콘-알루미늄 합금과 실루민(Silumin)으로 만들어진 단단한 프레임의 로드와 사점(Four Point) 연결을 사용함으로써 높은 등급의 기계 저항을 비롯해 한 측의 케이블이나 호스, 그리고 다른 측의 로드 간의 적은 마찰저항을 달성했다.

M-시리즈의 다른 장점은 체인의 견고성을 극대화하는 최적화된 연결 설계를 통해 넓은 영역에 걸쳐 견인력 및 전단력을 제공할 뿐만 아니라 먼지에 내성이 강한 밀봉된 스톱-도그(Stop-Dog) 시스템에서 8mm 및 16mm의 그리드 폭을 가진 가변 체인 폭을 지원한다는 것이다. 카벨슐렙은 안정적인 지지대 설계에서도 유사한 결과를 기대하고 있다. 용기의 뚜껑 원리를 통해 연결부 마모를 최소화하는 것은 물론 시스템 분할에 대한 큰 선택폭 또한 또 다른 장점들이다. 또한 M-시리즈의 파워 트랙 체인은 내외부로 빠르게 개방할 수 있다. 잠금장치는 특히 조립하기가 용이하다.

독창적인 솔루션

게르하트 클라인한스(Gerhard Kleinhans)는 “철저한 테스트를 통해 RCC는 더블 크랭크축 및 다른 대형 선반에 적합한 파워 트랙 시스템이라는 사실이 입증되었다.”며, “더블 머신 및 RCC 체인 시스템이 비슷한 시기에 개발되었기 때문에 사전에 다른 대안의 파워 트랙을 찾아볼 필요가 없었다.”고 밝혔다. 요컨대 발드리치 지겐은 낮은 진동과 저잡음으로 긴 길이에서 동작할 수 있는 시스템을 구현할 수 있었으며, 견인력 및 전단력을 최소화하는 것은 물론, 체인 및 케이블의 마모를 최소화할 수 있었다. 공간을 절감할 수 있는 설계와 높은 수준의 안정성은 카벨슐렙의 RCC를 선호하는 또 다른 중요한 이유이다.

발드리치 지겐(WALDRICH SIEGEN): 뛰어난 기술력의 대규모 머신 툴

발드리치 지겐 중기(WALDRICH SIEGEN Werkzeugmaschinen)는 500명의 직원을 두고 있으며, 롤 연삭기 및 롤 텍스처 머신, 압연기용 자동화 장비, 고성능 선반 및 밀링 머신, 엔드밀 머신, 롤링 선반 등과 같은 기술적으로 뛰어난 대형 머신 툴을 생산하고 있다. 이 회사의 고객들은 스틸, 알루미늄, PVC, 제지 분야의 세계적인 선도업체들을 비롯해 실린더, 터빈, 제너레이터 제조업체들이 있다. 발드리치 지겐은 독일 지겐(Siegen)에서 지난 1840년에 H.A. 발드리치 머신 플랜트로 설립되었다. 1981년 당시 이 중견 기업은 본사를 부르바크(Burbach)로 이전했으며, 2004년에는 헤르쿨레스 지겐(Herkules Siegen) 머신 플랜트의 자회사가 되었다. 전세계에 4개의 생산설비를 갖추고 있는 헤르쿨레스 그룹과 유사한 기업구조로, 발드리치 지겐은 장기적인 성공을 위한 견실한 재무구조를 갖추고 있다.