Wartungsfreundliche Peripherie für Kaltumformpressen

In den Produktionshallen der Stabo Verbindungstechnik sind mehrere große Kaltumformpressen in Betrieb, die für sich genommen bereits viel Platz in Anspruch nehmen. Die angeschlossene Peripherie darf daher nicht zu groß ausgelegt sein und muss zudem perfekt ineinandergreifen, um Stillstandzeiten und Störungen auf den Förderwegen zu vermeiden. „Bisher wurden die entsprechenden Zusatzmodule meist von unterschiedlichen Unternehmen geliefert und montiert“, erklärt Peter Wohlerdt, Technischer Leiter bei der Stabo Verbindungstechnik GmbH. „Hierbei kam es zu Abstimmungsfehlern, sodass beispielsweise der Übergang des Förderbandes in den Dosierer signifikant abwich, wodurch es auch zum Teilestau kam und wir Verzögerungen in der Produktion hatten.“

Um diese Probleme zu umgehen, hatte sich das Unternehmen an die Gepe-Technik GmbH gewandt, die als Systemlieferant darauf spezialisiert ist, komplette Förder- und Schallschutzsysteme sowie elektrostatische Filter herzustellen. Da bei der Herstellung der Stahlteile im Werk zudem viel Öl eingesetzt wird und durch den Weitertransport der Stahlteile Lärm und Ölnebel entsteht, mussten neben der eigentlichen Fördertechnik auch gesundheitsschützende Maßnahmen für die Mitarbeiter integriert werden. Von Anfang an arbeiteten beide Unternehmen daher eng zusammen und integrierten alle beteiligten Personen – vom zuständigen Elektriker bis zum Bediener an der Maschine – in die Planung. So wurde gemeinsam eine Anlage projektiert, die auf die Anforderungen der Produktion in Fulda ideal ausgelegt werden konnte.

• Die Umformpresse ist nun über mehrere Förderbänder mit den einzelnen Sammelbehältern für Schrott und Gutteile sowie der Dosiereinheit verbunden. Diese sind in einer schallgeschützten Kabine verbaut, die über zwei Seiten zugänglich ist.
• Eine der an Gepe gestellten Anforderungen sah vor, die sogenannten Anlaufteile nach Maschinenstart in den Schrott abzuleiten, um anschließend eine saubere Weiterleitung von Gutteilen zu gewährleisten. Daher kommen die Teile zu Beginn von der Presse auf ein Förderband und werden dann an einer ersten Weiche umgelenkt.
• Über ein Schrottförderband in Magnetausführung gelangen die Anlaufteile direkt in den Schrottbehälter in der Kabine. Sobald die voreingestellte Anzahl von Anlaufteilen gefertigt ist, werden die folgenden Teile über eine pneumatisch angetriebene Klappe anstatt in den Schrottbehälter auf einen Vibrationsförderer gelenkt, welcher die Teile in den Puffer bringt und schließlich dem Dosierer übergibt.
• Das Gutteileband verfügt über einen Stahlscharniergurt und wird über Kettenräder angetrieben, wodurch es sehr stabil läuft und eine hohe Lebensdauer aufweist. Zudem kann der Bediener eine Klappe am Bandgehäuse öffnen, um beispielsweise stichprobenartig Teile zu prüfen.
• Wird die Klappe geöffnet, stoppt das Förderband automatisch und wenn die Klappe nicht innerhalb von 10 Sekunden geschlossen wird, stoppt die Umformpresse den Produktionsprozess. „So kann der Bediener von außen, ohne in den Lärmbereich und Ölnebel treten zu müssen, Teile entnehmen, diese auf Maßhaltigkeit prüfen, und dann den Dosierautomat in der Kabine steuern: entweder alles automatisch in Gutteile entleeren oder Charge für Charge auf Gut- und Ausschussteile verteilen“, erläutert Daniel Becker, Geschäftsführer der Gepe-Technik GmbH, die Vorteile dieser Konstruktion.

In der schallgeschützten Kammer passiert das Fördergut mehrere Stationen bis zum eigentlichen Chargierer: „Der Vibrationsförderer trennt die gefertigten Teile durch Vibration von anhaftenden Spänen, Butzen und Öl. Diese fallen auf ein Gitter und werden abtransportiert, während die Teile weiter vorwärts vibrieren“, beschreibt Becker den Förderweg. „Im anschließenden Puffer kann der Bediener dann kurzzeitig Teile vorhalten, falls der angeschlossene Chargierer gerade entleert wird.“

Dieser Automatik-Dosierer wiederum besitzt acht Chargenkammern, die sich nacheinander zu beiden Seiten über eine Rutsche entleeren können. Dadurch lassen sich beispielsweise augenblicklich mehrere Chargen mit guter Qualität in den Gutteilebehälter entleeren. Gleichzeitig können aber auch an dieser Stelle mangelhafte Teile separiert werden, falls ein Los Fertigungsmängel aufweist. So kann etwa der Bediener dem Dosierautomaten in der Kammer nach erfolgter Stichprobe per Knopfdruck ein Signal zum Richtungswechsel zwischen Schrott und Gutteilebehälter geben.

„Dosierautomaten beziehungsweise Chargierer reduzieren Schrott während einer Geisterschicht, also bei einer Nachtschicht-Produktion ohne anwesenden Bediener. Denn ein im Laufe der Nacht auftretender Ausschuss kann Charge für Charge zurückverfolgt werden und damit werden die Gutteile von vorher nicht mit verschrottet. Chargierer setzen den Maschinenbediener auch in der Tagschicht für Stunden frei, sodass er sich um andere Maschinen kümmern kann, um diese zum Beispiel zu rüsten“, erläutert Becker weiter. „Das spart Geld und ermöglicht zudem eine gute Qualitätssicherung.“

• Damit eine hohe Maschinenverfügbarkeit garantiert bleibt, ist die gesamte Peripherie extrem wartungsfreundlich ausgelegt. So sind alle wichtigen Bereiche gut zugänglich und einsehbar.
• Die Kabine kann von der einen Seite über eine Tür betreten werden, neben der auch der Schaltschrank mit allen relevanten Bedienknöpfen angebracht ist. Die andere Seite lässt sich mittels Schiebetüren öffnen, um so die Sammelbehälter austauschen zu können. Zudem sind Fenster an den Wänden angebracht, die von außen Einblick in den Füllstand der Behälter oder den Chargiererstatus zulassen.
• Außerdem lassen sich die Platten der Kabine auf der Seite der Förderbänder einfach abschrauben und wegklappen. „Die Bänder sollten alle vier Wochen zu Wartungs- und Reinigungszwecken komplett herausgezogen werden. Da muss es schnell gehen, um den Stillstand der Maschine kurz zu halten“, berichtet Wohlerdt. „Dank der durchdachten Öffnungsweise und hohen Zugänglichkeit ist dies in wenigen Handgriffen erledigt.“

Neben der hohen Wartungsfreundlichkeit lag ein großes Augenmerk auch auf dem Arbeitsschutz. Da bei der Herstellung sehr viel Prozessöl eingesetzt wird, das den heißen Teilen beim Transport aus der Presse anhaftet, kommt es verstärkt zu Ölnebelbildung. „Wir haben eine Ölnebelabsauganlage integriert, die ein Ausströmen in die Halle verhindert. Zudem sind die Bänder so ausgelegt, dass das Öl nicht abtropfen kann“, erklärt Becker. „An verschiedenen Positionen wird das Öl zudem gesammelt und über Schläuche wieder in den Maschinenkreislauf zurückgeführt, sodass kein teures Prozessöl verloren geht.“

Damit auch der Lärm durch die transportierten Teile so gering wie möglich ausfällt, sind die meisten Peripherieteile in der speziell konzipierten Schallschutzkabine untergebracht. „Anstatt hier eine fest in den Boden gedübelte Lösung zu wählen, haben wir eine Rahmenhaube gebaut, mit einem festen Gestell, in das die einzelnen Wandplatten einfach eingesetzt werden können“, erläutert Becker. „Dadurch ist die Kabine auch leichter zugänglich sowie leicht zerlegbar.“ So müssen die Instandhalter bei Wartungsarbeiten nur einzelne Platten entnehmen und nicht ganze Kabinenteile demontieren.

„Gepe übernahm von Anfang an die gesamte Projektierung und schaute sich die genauen Montagebedingungen und Betriebsabläufe an“, berichtet Wohlerdt. Basierend darauf wurden in Abstimmung mit den entsprechenden Ansprechpartnern und Bedienern in Fulda erste Detailzeichnungen und Aufstellpläne erstellt, sodass es zu keinen mechanischen Übergangsfehlern oder falscher Signalgebung an den elektrischen Schnittstellen kommen konnte. Anschließend erfolgte die eigentliche Produktion der einzelnen Komponenten. Nach einem umfassenden Test und der Vorabnahme in Gummersbach wurde die Anlage schließlich binnen zweier Tage vollständig montiert und in Betrieb genommen, sodass Stabo sofort mit der Produktion beginnen konnte.

„Obwohl die Montagezeit so kurz war, hat uns Gepe mit einem vollfunktionsfähigem Komplettsystem versorgt, das perfekt auf unsere Presse abgestimmt ist. Die Schall- und Rauchemissionen konnten erheblich gesenkt werden und bisher läuft die Anlage ohne Probleme. Unsere Arbeiter in der Halle sind begeistert von der verbesserten Arbeitsatmosphäre“, resümiert Wohlerdt.