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Röben investiert in die Zukunft

Röben setzt neue Maßstäbe in der Ziegelproduktion

Mit dem berühmten Druck auf den „roten Knopf“ haben der Rheinland-Pfälzische Ministerpräsident Kurt Beck und Röben Geschäftsführer Wilhelm-Renke Röben am 16. Februar das neue Röben Klinker-Werk in Bannberscheid bei Montabaur (Westerwald) offiziell eröffnet. „Es ist eine stolze Leistung eines Familien-Unternehmens, hier in dieser Größenordnung zu investieren“, würdigte Kurt Beck das Engagement der Röben Tonbaustoffe GmbH. „Durch diese Investition ist ein Zeichen gesetzt worden“, so Beck, „dass die hervorragenden Rohstoffe im Westerwald, die Fähigkeit der Menschen und die große Tradition im Bereich der Keramik auch in dieser Zeit zu Investitionen führen. Und es ist klar geworden, dass der Westerwald ein sicherer Standort für die Produktion von Ziegeln ist – darüber bin ich froh“.

Das Projekt

Geliefert wurde die neue Anlage von der Firma KELLER ICS aus Ibbenbüren. Das Werk Bannberscheid, in dem Röben seit 1970 Klinker für den deutschen und europäischen  Markt produziert, wird mit dieser Investition zu einem der modernsten Klinkerwerke Europas. Innerhalb von nur neun Monaten wurde die Anlage von Röben Tonbaustoffe und KELLER ICS in der vorhandenen Halle errichtet. Die Anlage kann mit drei verschiedenen Massen drei verschiedene Formate gleichzeitig produzieren. Höchste Flexibilität und höchste Qualität sind die  Hauptmerkmale der Anlage. Die Produktpalette ist vielfältig: Verblender, Keramikklinker, Pflasterklinker und Klinkerriemchen mit den typischen Produktmerkmalen  wie z. B. Langlebigkeit, Frostbeständigkeit  sowie Oberflächen- und Farbvielfalt. Die Kapazität der Anlage beträgt 18 Millionen Keramikklinker und 20 Millionen Klinkerriemchen pro Jahr.

Die Maschinenanlage zur Formlingsfertigung

Auf drei parallel angeordneten Fertigungslinien können die verschiedenen Produkte hergestellt werden. In den Formlingsfertigungslinien 1 und 2 werden Verblender, Pflaster, Sonderformate und Winkelriemchen hergestellt. Mit einer Oberflächenbearbeitungsanlage je Extruderlinie wird der nasse Tonstrang nach  Bedarf mit verschiedenen Oberflächenstrukturen versehen oder besandet. Auch das allseitige Anfasen des Tonstranges ist durch die Anfassvorrichtung am KELLER-Abschneider Typ ‚Stargate’ möglich. Mit dem Universalabschneider, Ausführung Seitenschnitt,  werden je nach Format bis zu fünf Formlinge  gleichzeitig geschnitten. Bei Formatwechsel sind verschiedene Schnittstärken einstellbar. Formatabhängig werden Formlingsabstände und die Anzahl der Formlinge auf den Formlingsträgern variiert. Fertig beladene Formlingsträger gelangen über verschiedene Transport- und Greifeinrichtungen in bereitstehende Kammertrocknerwagen.

Auf der Formlingsfertigungslinie 3 werden flachextrudierte Riemchen, Spaltplatten und Sonderformate hergestellt. Auf dieser Fertigungslinie werden zwei Roboter für das Beladen der Formlingsträger eingesetzt, um die vielseitige Produktbehandlung bis zum Beladen des Formlingsträgers ermöglichen zu können. Die belegten und aufgereihten Formlingsträger werden anschließend, wie in den anderen Fertigungslinien, in den bereitstehenden Kammertrocknerwagen geladen. Die Trocknerwagen gelangen vollautomatisch in die vorgewählten Trockenkammer.
Kammertrockner

Der Kammertrockner besteht aus 16 Einheiten (Einzelkammer). Eine Erweiterung um vier Kammern ist jederzeit möglich. Die Kammern verfügen jeweils über Ein- und Ausfahrtor. Dies ermöglicht eine Beschickung nach dem First-in- / First-out-Prinzip. Die verwendeten Hängetore werden mittels einer vollautomatischen Aushebevorrichtung bewegt. Die Einzelkammern arbeiten getrennt voneinander, so dass für jedes Produkt individuelle Trocknungskurven gefahren werden können. Somit wird eine flexible Produktion der unterschiedlichsten Formate und Tonmischungen gewährleistet. Die Trockenzeit variiert je nach Produkt zwischen 44–72 Stunden.

Für die Luftumwälzung werden stationäre Düsenwände verwendet, die beidseitig der Trocknerwagen installiert sind. Durch die mit horizontalen Schlitzen versehenen Lüfterwände in Verbindung mit einer reversierenden Anströmung, wird eine gleichmäßige Belüftung der Formlinge über die gesamte Besatzhöhe und Besatztiefe erreicht. Zur Trocknung wird die Abwärme des Tunnelofens genutzt. Die Warmluft wird hierzu mit einem Heißluftventilator in eine oberhalb der Trockenkammern liegende Warmluft-Verteilleitung gedrückt. Diese Rohrleitung ist über automatische Luftregulierklappen mit den einzelnen Trockenkammern verbunden. Zusätzlich verfügen die Trockenkammern über Sekundärkreise, die in Verbindung mit innenliegenden Luftkanälen für eine gleichmäßige Energieverteilung über die Kammertiefe sorgen. In die Sekundärkreise integrierte Erdgasbrenner ermöglichen in der Anfangsphase der Trocknung eine besonders schonende Anwärmung der Formlinge bei gleichzeitig hohen Feuchten. Die Abführung der Nassluft erfolgt über Einzelschlote je Trockenkammer. Durch den Einsatz von Feuchte- und Temperaturmesseinrichtungen wird eine exakte Führung und Überwachung des Trockenklimas erreicht. Die Steuerung des Trockners erfolgt energieoptimiert durch das bewährte K-Matik Prozessleitsystem.

Setzanlage

Die mit getrockneten Formlingen beladenen Formlingsträger werden aus dem Trocknerwagen schichtweise entladen und anschließend über verschiedene Transporteinrichtungen der Entladung zugeführt. Ein Roboter nimmt die Formlinge von den Formlingsträgern und platziert sie auf die Zuführung zur Ofenwagen-Setzanlage. Die leeren Formlingsträger gelangen danach in den Formlingsträgerspeicher oder zur erneuten Beladung. Je nach Produkt und Setzschema werden die Formlinge durch entsprechende Einrichtungen gewendet, gedreht, besandet, engobiert oder glasiert. Durch verschiedene Förder-, Greif- und Justiereinrichtungen werden die Produkte auf vielfältige Art und Weise der Ofenwagenbeladeposition zugeführt. Oberhalb des Ofenwagens entnehmen schließlich zwei Roboter mit Schichtengreifern die bereitgestellten Formlingsschichten auf und setzten sie je nach Besatzschema auf dem Plateau der Tunnelofenwagens ab. Dass bei Bedarf Misch-Besätze wie beispielsweise Verblender und Riemchen gleichzeitig gesetzt werden können, unterstreicht noch einmal die Flexibilität, die die KELLER-Ingenieure in die Anlage eingebaut haben. Für die Reinigung der Tunnelofenwagen ist eine  Tunnelofenwagenreinigungsanlage installiert. Diese reinigt die Tunnelofenwagen, bevor sie erneut in die Setzanlage fahren.

Tunnelofenanlage

Kernstück der Anlage ist der  deckenbefeuerte Tunnelofen, der mit Ein- und Ausfahrschleuse  eine Geamtlänge von 172 m aufweist. Er ist für eine Maximaltemperatur von 1320 °C ausgelegt. Die Brennzeit beträgt rund 55 Stunden. Die Befeuerung erfolgt mit Erdgas. Ein Warmhalter und ein Vorwärmer, die beide auf dem Speichergleis neben dem Ofen angeordnet sind, verhindern effektiv eine Wiederauffeuchtung und sorgen für eine optimale Aufheizung und Endtrocknung der Formlinge vor Einfahrt in den Ofen. Aufgrund der großen Produktvielfalt des Werkes in Verbindung mit den verschiedenen Tonmischungen, die Anpassungen von über 150 K in der Garbrandtemperatur erforderlich machen, waren die Anforderungen an die Temperaturvergleichmäßigung und an kurze Übergänge beim Wechsel der Produktgruppen sehr hoch. Diese Vorgaben wurden mit einer optimal darauf abgestimmten Verfahrenstechnik und Steuerung umgesetzt. In der Aufheizzone ist der Tunnelofen mit einer in die Ofenwände integrierten Rauchgasumwälzung ausgerüstet. Dieses System sorgt bereits in der Aufheizzone für eine gute Temperaturvergleichmäßigung. Außerdem führt die Umwälzung durch eine Intensivierung des Wärmeaustauschs zwischen Formlingen und Rauchgas zu einer Verringerung der Rauchgasverluste. Im weiteren Verlauf der Aufheizzone sind Hochgeschwindigkeits-Seitenbrenner mit Zünd- und Flammüberwachung in den Tunnelofenwänden installiert. Diese sorgen in Verbindung mit einer Taktsteuerung für einen gleichmäßigen Temperaturanstieg. Die sich daran anschließende  Deckenbrenneranlage besteht aus 23 Injektorbrennergruppen, die zur Erzielung einer optimalen Temperaturvergleichmäßigung mit einer Impulssteuerung ausgerüstet sind. Jeder Brenner wird dabei gasseitig individuell über ein Magnetventil angesteuert. Elektrisch wird die Impulssteuerung über Softwaremodule in der Simatic realisiert. Die Parameter sind den produktspezifischen Brennprogrammen zugeordnet und können über das Prozessleitsystem verwaltet und angepasst werden. Als Verbrennungsluft wird Heißluft aus der Kühlzone des Ofens verwendet. Dies trägt ebenfalls zu dem geringen Energieverbrauch des Ofens bei.

Viele Produkte müssen zur  Erreichung der vielfältigen Farbnuancen reduzierend gebrannt werden. Hierzu stehen äußerst flexible Reduktionsbrennergruppen zur Verfügung. Wobei die Möglichkeit besteht das Reduktionsgas sowohl über den Schürschlitz als auch direkt auf die Pakete aufzugeben. Es kann je nach Notwendigkeit nur Gas aber auch ein unterstöchiometrisches Gas- Luftgemisch eingeblasen werden. Jede Brennerlanze kann individuell über das Reduktionsprogramm angesteuert  werden. Die Kühlzone beginnt mit einer starken Sturzkühlung, die auf 3 unabhängig geregelte Gruppen aufgeteilt ist. Weiterhin ist die Kühlzone oberhalb des Quarzsprungs mit einer leistungsstarken Hochtemperaturabsaugung ausgerüstet. Diese ist innen mit keramischer Faser ausgekleidet und kommt somit ohne eine direkte Frischluftansaugung aus. Auch in die Kühlzone wurde aus energetischen Gründen eine seitliche Umwälzung integriert. Eine temperaturgeregelte untere Absaugung und eine druckgeregelte Endeinblasung vervollständigen die Kühlzone. Die Energiekosten des Tunnelofens konnten im Vergleich zur alten Produktionsanlage um rund 25 % gesenkt werden. Ermöglicht wurde dies durch die hochwertige Isolierung des Tunnelofens, die Verwendung eines speziellen Unterwagen-Kühlsystems sowie durch den Einsatz der Umwälzsysteme und einem optimierten Wärmeverbund. Der Tunnelofen wird auf Basis der neuesten Simatic Technologie gesteuert und geregelt. Auch hier wird das K-Matik Prozessleitsystem zur Visualisierung und was in Verbindung mit der großen Produktvielfalt von entscheidender Bedeutung ist, zur Prozessführung eingesetzt.

Entladung und Paketierung

Die hohe Flexibilität der Anlage ist auch im Bereich Ofenwagenentladung und Verpackung wieder zu erkennen. Klinker und Riemchen werden durch separate Anlagen entladen, sortiert und verpackt. Nach dem Durchlauf durch den Tunnelofen werden die Produkte in die Entladeposition gebracht. Entladegreifer nehmen die gestapelten Produkte und setzen sie auf die jeweiligen Fördereinrichtungen ab. Riemchen und Spaltriemchen werden parallel zur Mauerziegel-Entladung entladen. Dabei gelangen die getrennten Riemchen mit den Gurtförderern zur Handsortierung und zur manuellen Verpackung. Vormauerziegel oder Pflaster werden paketweise mit dem Entladegreifer auf einen Stabkettenförderer gesetzt. Zwei Roboter sowie weitere Greif- und Transporteinrichtungen vereinzeln die Pakete für die anschließende Sortierstrecke. Ein Übersetzgreifer nimmt gezählte Steinreihen und setzt sie auf den Zuführtisch. Von dort aus werden sie über eine Justierung zu quadratischen Paketen gruppiert. Ein Roboter stapelt die Ziegelreihen auf Palette. Durch den speziell ausgeführten Kombigreifer mit Saugvorrichtung können auch Papierzwischenlagen durch den Roboter eingebracht werden. Die fertigen Versandpakete fahren schließlich durch die Verpackungsanlage. Die Pakete werden mit einer Folienhaube übergezogen und eingeschrumpft. Anschließend werden die Pakete verdoppelt und gelangen mit der Magazinkettenbahn zur Abnahmestelle.


Steuerung

Die Steuerung aller Maschinen- und Anlagen erfolgt durch eine von KELLER ICS konzipierte und produzierte Schalt- und Regelzentrale mit einer speicherprogrammierbaren Steuerung Simatic S7. Der Einsatz von Visiualisierungs-Systemen erhöht die Betriebssicherheit der Anlage. Gleichzeitig minimieren die Systeme bei eventuellen Störungen die Ausfallzeiten. Auf höchste Ansprüche an Betriebssicherheit und Verfügbarkeit zielt auch der weltweite Teleservice der Keller HCW Anlagen. Im Störungsfall kann mit einer gezielten Diagnose die Ursache von Maschinen- oder Bedienungsfehlern schon nach kurzer Zeit gefunden werden. Die Verfügbarkeit der Automatisierungs- und Prozessleitsystem wird dadurch wesentlich verbessert. Wenn notwendig, kann der Servicespezialist direkt auf die Anlagensteuerung Einfluss nehmen. Der Teleservice ermöglicht eine Fern-Visualisierung und Fernsteuerung der Anlage, die Programmierung der Prozessleitrechner und der speicherprogrammierten Steuerung (SPS), gezielte Analyse der Betriebs- und Störmeldungen sowie den Filetransfer von Software- Updates und Dokumentationen