Maschinenbau

Transfersystem

Für eine Reifenwickelmaschine sollte ein Transfersystem entworfen werden, dass die Wickeltrommeln zwischen verschiedenen Arbeitspositionen verfährt. Es wurde eine Konzeptstudie erstellt, in der die grundlegenden Anforderungen und die wesentlichen Herausforderungen herausgearbeitet wurden.

Die Energieversorgung des Systems sollte kontaktlos erfolgen, da durch die Beweglichkeit der Transporteinheiten keine feste Kabelverbindung möglich war. Die umsetzbare Leistung einer induktiven Energieübertragung war jedoch zu gering, um die Leistungsspitzen beim Anfahren der Transporteinheiten abzudecken. Daher musste die Energie auf den Transporteinheiten zwischengespeichert werden, wozu Ultracaps eingesetzt werden sollten.

Die Arbeitspositionen waren entlang zweier Schienensysteme angeordnet, die Transporteinheiten konnten durch ein quer transportierendes Shuttle ihre Schiene wechseln. Zusätzlich musste eine Art „Abstellgleis“ eingeplant werden, um Transporteinheiten in Reserve vorhalten zu können. Diese konnten im Bedarfsfall dem Arbeitszyklus zugeführt werden, während andere gewartet wurden.

Zum Konzept wurde ein erstes Mengengerüst erstellt, um die Kosten für das Gesamtsystem abschätzen zu können.

Reinigungsstation mit Induktionsheizung

Für einen Kunden, der Hersteller von u.a. Wellendichtringen ist, wurde ein innovatives Konzept für eine Reinigungsstation entwickelt.

Für die Herstellung von größeren Wellendichtringen sind geteilte Werkzeugformen erforderlich, die in einer Heizpresse eingesetzt werden. Die Werkzeugformen müssen in regelmäßigen Abständen gereinigt werden, was in der Praxis durch ein Strahlreinigungsverfahren geschieht. Um einen guten Reinigungseffekt zu erzielen, ist ein Aufheizen der Werkzeugform erforderlich.

Es wurde eine Reinigungsstation konzipiert, die Aufnahmemöglichkeiten für eine Werkzeugform bietet. Die Werkzeugform kann in die Lagen gebracht werden, die zur Reinigung erforderlich sind. Im Gegensatz zu einer Heizpresse, in der das Aufheizen der Werkzeugform über eine große Kontaktfläche erfolgt (und i.d.R. in den Heizkreisläufen der Heizpresse mit Dampf realisiert wird), wurde die Werkzeugform in der Reinigungsstation mittels Induktion erhitzt. Damit wurde der Gesamtaufbau stark vereinfacht.

Montagestationen

Für einen Kunden, der Produktionslinien im Automobilbereich entwickelt, wurden Montagestationen für eine Doppelscheibenkupplung entworfen und konstruiert.

Die Doppelscheibenkupplung sollte in mehreren Prozessschritten an verschiedenen Stationen montiert werden. Die Montagevorgänge waren dabei im Wesentlichen Füge- bzw. Pressvorgänge, die entweder manuell oder teilautomatisch ausgeführt werden sollten. An den zu erstellenden Montagestationen sollten die notwendigen Bauteile bevorratet werden und zwischen den Stationen sollten die teilfertigen Baugruppen auf einem Transfersystem verfahren werden. An den einzelnen Stationen sollte jeweils die ID des empfangenen Werkstückträgers ausgelesen und die absolvierten Fertigungsschritte gespeichert werden.

Der Entwurf und die Konstruktion wurden auf mehrere Teams aufgeteilt, die jeweilige Montagestationen vollständig übernommen haben. Nach anfänglicher Abstimmung zu einheitlicher Datenhandhabung, Konstruktionsrichtlinie und den Schnittstellen wurde die Montagestationen entworfen und konstruiert. Für mehrere Stationen konnten Wiederholbaugruppen entworfen werden, da sich bestimmte Merkmale an den einzelnen Stationen wiederholten.

Kühlförderstrecken

Für einen Kunden, der Systemanbieter von Anlagen zur Reifenherstellung ist, wurden mehrere Projekte zur Entwicklung und Konstruktion von Kühlförderstrecken abgewickelt.

Anlagen zur Reifenherstellung lassen sich grundsätzlich aufteilen in einen ersten Bereich, in dem Kautschukbahnen, die z.T. profiliert sind, durch einen Extruder hergestellt und auf Rollen gewickelt werden (Strangherstellung). Im eigentlichen Produktionsbereich für die Reifen werden die Kautschukbahnen durch Wickelmaschinen verarbeitet und die Reifen in Heizpressen gebacken.

Die Strangherstellung setzt sich zusammen aus dem Extruder, nachfolgenden Messstrecken zur Profilüberwachung und der anschließenden Kühlförderstrecke. Vor der Kühlförderstrecke kann noch eine Tauchstrecke und ein Aufwärtsförderer platziert werden, je nach Anordnung der Komponenten und verfahrenstechnischen Erfordernissen. Die Kühlförderstrecke ist im Wesentlichen ein Förderband mit mehreren Etagen, der Strang läuft dabei mäanderförmig durch die Anlage und wird währenddessen mit Wasser besprüht. Am Ende der Kühlförderstrecke wird das Material mit Luft trocken geblasen.

Für den Bereich der Strangherstellung sollten mehrere neue Kühlförderstrecken konstruiert werden. Grundlage für die neuen Kühlstrecken sollten Konstruktionsdaten aus vergangenen Projekten sein, es handelte sich also um eine Variantenkonstruktion. Neu war jedoch, dass zur effizienten Abwicklung der anstehenden Projekte eine Modularisierung vorgesehen war, d.h. die Kühlförderstrecken sollten sich aus Wiederholbaugruppen, die in einem bestimmten Rahmen konfiguriert werden konnten, zusammensetzen lassen. Innerhalb der Kühlförderstrecken konnte die Wegstrecke des Strangs z.T. angepasst werden, in dem schwenkbare Förderer eingesetzt wurden, so dass ein Bypass entstand.

Es wurde entsprechend modularisierte Baugruppen erzeugt, die bspw. ein Umschalten zwischen rollender und gleitender Abtragung für die Fördergurte ermöglichten, oder die Auswahl einer bestimmten Verrohrung. Zusätzlich wurden zu den einzelnen Projekten die jeweiligen Tragstrukturen, mit Begehungen, Leitern und Podesten, konstruiert und statisch nachgewiesen. Dabei waren z.T. auch Sonderfälle zu beachten, wie z.B. die Ausführung als an der Decke aufgehängte Tragstruktur, statt einer auf Portalen stehenden Struktur.