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Morando/Rieter Drehtischpresse der neuesten Generation geht bei der Firma Röben Tonbaustoffe in Brüggen in Betrieb

[Juli 2012] Die Zubehörpresse vom Typ DTP wird seit mehr als 30 Jahren gebaut. Die Maschine wurde regelmäßig überarbeitet und den aktuellen Erfordernissen angepasst. Das bewährte Grundkonzept der Maschine ist seit vielen Jahren der Standard für die Produktion hochwertiger, insbesondere geometrisch komplexer Zubehörziegel.

Die grundlegende Funktionalität der Maschine beruht auf folgenden Eigenschaften:

• Drehtisch für die Unterformen, welcher je nach Aufstellung mit bis zu drei bzw. vier Formen belegt werden kann
• Druckstück mit einer Oberform
• Flexible Handlingseinheit für das Auflegen der Batzen
• Flexible Saugkopfeinheit für das Abnehmen der Ziegel
• Große Auswahl an Zubehör und Optionen, für eine optimale Anpassung an die zu produzierenden Ziegel

Wesentlich für all diese Eigenschaften ist, dass die Hauptfunktionen über gesteuerte Achsen (elektrisch und hydraulisch) realisiert werden. Dadurch werden hinsichtlich der Erfordernisse des Produkts umfangreiche Anpassungen und Einstellungen ermöglicht:

• Variable Fahrkurve für die Tischbewegung um z.B. bei großen und schweren Batzen ein Verrutschen oder Herunterfallen zu verhindern
• Variable Presskurve für das Druckstück. Neben oberem und unterem Totpunkt, können die Pressgeschwindigkeiten positionsabhängig gewählt werden. Dies ermöglicht produktabhängige, individuelle Presskurven mit z.B. Lüftungshub, Verweilzeiten usw.
• Es können Batzen unterschiedlichster Geometrie gegriffen, transportiert und aufgelegt werden. Abnahmehöhe, Ablagehöhe und Verfahrgeschwindigkeit sind variabel.
• Das Ausstechen, Abnehmen und Ablegen der Ziegel lässt sich analog zum Auflegevorgang flexibel einstellen.

All diese Einstellungen lassen sich produktbezogen in der Steuerung speichern.

Auf Basis von langjährigen, positiven Erfahrungen mit einer vorhandenen DTP-Presse wurde von der Firma Röben Tonbaustoffe die Entscheidung getroffen, zur Kapazitätssteigerung in der Zubehörproduktion, in eine zweite Drehtischpresse der modernsten Bauart zu investieren. Für den gesamten Projektverlauf von Vertragsunterzeichnung bis zum abschließenden Leistungstest wurde ein Realisierungszeitraum von insgesamt 6 Monaten veranschlagt. Diese Terminvorgabe konnte exakt eingehalten werden. Neben den beiden Bezugsformaten Ortgang und First mit je einer effektiven Leistung von 10 Ziegeln/min werden darüber hinaus noch diverse andere Zubehörziegel aus dem Produktkatalog von Röben Tonbaustoffe über die Anlage gefahren. Diese Drehtischpresse wurde hinsichtlich der Antriebstechnik, Handhabung und Sicherheit grundlegend überarbeitet. Neueste Technik und Ideen, sowie Hinweise unserer Kunden und gesetzliche Vorgaben wurden bei der Überarbeitung berücksichtigt:

1. Antriebstechnik

Für die neue Generation der Drehtischpressen wurde die Entscheidung getroffen, alle Verfahrachsen elektromechanisch zu realisieren:

• Drehen des Tisches
• Verfahren der Batzenauflegeeinheit (Bild 1)
• Verfahren der Saugkopfeinheit (Bild 1)

Die Antriebstechnik wurde mit Servomotoren unseres Antriebspartners SEW-Eurodrive realisiert.

Die Kraftachsen, d.h. alle vertikalen Bewegungen wurden hydraulisch realisiert:

• Batzen auflegen (Bild 3)
• Pressen (Bild 2)
• Saugkopf auf- und ab fahren, um die Ziegel auszustechen, abzunehmen und abzulegen. (Bilder 4 und 5)

Zur Ansteuerung dieser Achsen kommt die neue Achsregelkarte HNC von REXROTH zum Einsatz.

2. Hydraulik

Das Hydrauliksystem wurde hinsichtlich einer Vielzahl von Eigenschaften optimiert:

• Energiebedarf
• Geräuschentwicklung
• Kühlung
• Funktionsstabilität
• Wartungsfreundlichkeit

Im neuen Hydrauliksystem (Bild 6) wurden alle Kreise vollkommen getrennt voneinander ausgelegt. Die Versorgung erfolgt über eine leistungsgeregelte Pumpe, welche Volumenstrom und Druckerzeugung optimal an die Erfordernisse anpasst. Durch die Leistungsregelung reduzieren sich Energiebedarf und Geräuschentwicklung. Das neue Kühlsystem ist ebenfalls leistungsgeregelt. Die Ventilatordrehzahl wird selbstständig an die erforderliche Kühlleistung angepasst. Als Folge dieser Regelung reduziert sich die Geräuschemission ebenfalls wesentlich.

3. Sicherheit

Mit der verpflichtenden Umsetzung der EU-Maschinenrichtlinie 2006/42/EG zum 29.12.2009 haben sich die sicherheitstechnischen Anforderungen an eine Maschine wie die Drehtischpresse DTP grundlegend verändert. Die Maschine, die Elektroinstallation, das Bedienkonzept, die Steuerung sowie die Einbindung in die Anlage wurden daher überarbeitet. Die aktuelle Maschinengeneration wurde mit der Sicherheitstechnik gemäß der geltenden Norm nach SIL 3/PLE ausgeführt (Vorgänger-Klassifizierung Kategorie 4), welche in der Steuerung durch den Einsatz einer fehlersicheren CPU (F _ fail safe) realisiert wurde. In der praktischen Umsetzung, bedeutet dies, dass Funktionen von denen eine Gefahr ausgehen kann, redundant abgesichert und zusätzlich überwacht werden. Arbeitsbereiche, die einen häufigen Zugang durch den Bediener erfordern, sind mit Lichtbarrieren (Bilder 7 und 8) abgesichert. Die Wartungsbereiche sind durch trennende Schutzeinrichtungen abgegrenzt. Ein Schlüsseltransfersystem macht diese Bereiche bei Bedarf sicher zugänglich. Die elektrische Absicherung wird auf Basis einer Sicherheits-SPS realisiert.

4. Steuerung und Bedienung

Die Steuerung wurde durch Kooperation aller Experten innerhalb der Division KELLER entwickelt. Sie basiert auf dem erfolgreichen Konzept der KELLER HCW-K-Matik Software mit einer Steuerung SIEMENS S7. Zur Bedienung der Maschine wurde das bewährte schwenkbare Bedienfeld (Bilder 9 und 10) mit einem Touch-Screen ausgestattet. Die Menüstruktur entspricht dem KELLER-Standard und enthält alle wesentlichen Funktionen auf der ersten Ebene. Die Verwendung eines Programmiergeräts zur Veränderung von Produktionsparametern oder Einstellungen ist nicht notwendig. Alle wesentlichen Betriebsparameter können am Bildschirm visualisiert werden. (Bild 11) Die Ansteuerung der drei hydraulischen Achsen erfolgt über drei getrennte REXROTH HNC-Karten. Mit diesen Karten ist es möglich die Bewegung über Stützpunkte und Geschwindigkeiten zu definieren oder auch vollkommen frei zu programmieren. Alle Einstellungen und Parameter können über ein Bildschirmmenü produktbezogen gespeichert und bei Bedarf abgerufen werden.

5. Konfiguration der Maschine

Die Maschine für das Werk der Firma Röben Tonbaustoffe in Brüggen wurde als zweite Maschine in der Zubehörformgebung konzipiert. Diese wird über eine Verteilerwippe durch die vorhandene Extrusionseinheit mit Batzen versorgt. Für die Aufstellung im 120° Winkel ist die Maschine als DTP3 ausgeführt. Dies ermöglicht die Montage von bis zu drei Unterformen. (Bild 12) Für eine optimale Oberfläche der Ziegel verfügt die Maschine über zwei voneinander getrennte Wasserabsaugungssysteme für Ober- und Unterform. Die Vakuum-Saugleistung ist je nach Format einstellbar. Die Oberform und der Saugkopf verfügen über Schnellspannvorrichtungen zum Schnellen Wechsel.

6. Fazit

Diese neuste Generation der Drehtischpresse DTP hat sich im Einsatz sofort bewährt. Hinsichtlich Leistung und Verfügbarkeit wurden die Erwartungen des Kunden übertroffen. Mit der Entscheidung für eine Drehtischpresse der neuen Generation, ergeben sich für den Anwender wesentliche Vorteile hinsichtlich Einfachheit der Handhabung, Presskraft und Presskraftsteuerung, Wartung und Energieverbrauch. Eine neue Drehtischpresse trägt durch ihre Präzision und Flexibilität zur Produktverbesserung bei und reduziert die Betriebskosten. Durch die Zusammenarbeit der Abteilungen Formgebung bei Rieter/Morando und der Automatisierungstechnik bei KELLER ist eine Maschine entstanden, die so am Markt auch in Zukunft anderweitig nicht verfügbar sein wird.



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