Fördertechnik

Vereinte Fachgebiete

Handhabungs-, Fördertechnik und Flurförderzeuge
Bearbeitungszentren können durch minimierte Nebenzeiten eine entsprechend hohe Produktivität haben. Erreichbar ist das zum Beispiel durch halb- oder vollautomatische Zu- und Abführung der Werkstücke. Das bewirkt auch ein sicheres, material- und maschinenschonendes Teilehandling.

Je schwerer und größer die Werkstücke sind, die in Bearbeitungszentren ein- und ausgespannt werden, desto nachhaltiger zeigen sich die Ergebnisse von materialflusstechnischen Rationalisierungslösungen. Eine findet sich in den Mannstaedt-Werken im rheinischen Troisdorf. Hier arbeitet zu beiden Seiten eines Bearbeitungszentrums jeweils ein Handhabungsgerät und eine Förderanlage.

In Troisdorf werden seit über 175 Jahren warmgewalzte Spezialprofile aus Stahl und gezogene sowie weiterverarbeitete Profile für unterschiedlichste Anwendungsbereiche und Abnehmerbranchen gefertigt. Dazu gehören unter anderem namhafte Hersteller von Gabelstaplern rund um den Globus, die die Fertigkeiten der Walzprofis nutzen und dort selbst entwickelte Stahlprofile für Hubgerüste anfertigen lassen. Durch ihren Erfahrungsschatz sind die Rheinländer in der Lage, Profile mit einer engen Toleranz, die im Zehntel Millimeterbereich liegt, herzustellen.

Zu den steigenden Anforderungen der Staplerbranche gehören jedoch nicht nur das Walzen von genauen und stabilen, gleichzeitig aber schlanken Hubgerüstprofilen – durch die die Staplern eine hohe Resttragfähigkeit haben – sondern auch die möglichst effiziente Fertigung derart optimierter Hubgerüste. Daraus ergab sich für die Troisdorfer ein neuer Geschäftsbereich. Sie bieten zusätzliche Dienstleistungen in Form von gewünschten Bearbeitungen der gewalzten und maßgerecht geschnittenen Hubmastprofile an. Um für den sich abzeichnenden Trend gerüstet zu sein und erste Kundenwünsche dieser Art zu erfüllen, haben sie am Rhein eine Vorfertigungslinie für Stahlhubmasten aufgebaut.

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Bearbeitungszentrum im Fokus

Im Mittelpunkt der Vorfertigungslinie steht eine Bearbeitungsmaschine, in der gewünschte Bohr- und Fräsaufgaben aber auch andere fertigungstechnische Operationen, zum Beispiel Gewindeschneiden, möglich sind. Der Transport des zu bearbeitenden Rohmaterials erfolgt über eine Förderanlage des Unternehmens Lissmac, Bad Wurzach. Tobias Lademacher, Mannstaedt-Prozessentwickler, erläutert: „Die Rohteile – das sind bereits auf Maß geschnittene Profile – gelangen mit Hilfe eines Hallenkrans zunächst auf einen Drehtisch. Weil diese Profile eine Länge von 1.190 bis 5.000 Millimeter haben, werden sie längs durch die Halle transportiert. Der Drehtisch hat nun die Aufgabe, die abgelegten Profile um 90 Grad zu schwenken. Durch diese Drehung reduziert sich der Umschlagsweg vom Drehtisch zur Förderanlage. Für das Handling der bis zu 170 Kilogramm schweren Profile sorgt ein pneumatisch arbeitendes Handhabungsgerät“. Das ist zwischen dem Drehtisch und der Förderanlage aufgestellt und bietet eine Ausladung von maximal 2.900 Millimeter. Über die Förderanlage gelangen die zu bearbeitenden Profile dann direkt ins CNC-Bearbeitungszentrum.

In beide Richtungen

„In umgekehrter Förderrichtung“, erklärt Tobias Lademacher weiter, „transportiert eine baugleiche Anlage das bearbeitete Hubgerüstprofil aus dem Bearbeitungszentrum zur Abnahmeposition, wo der Anlagenfahrer mit Hilfe eines weiteren Krans das Teil auf den zweiten Drehtisch ablegt. Da ein Hallenkran die vorbearbeiteten Profile erneut in Hallenlängsrichtung zum Versand fördert, erfolgt zum Schluss eine weitere Vierteldrehung des Materials auf dem Drehtisch.“ Ein Gegengewicht ermöglicht es, die Tragfähigkeit des Handhabungsgeräts von 160 auf 220 Kilogramm zu erhöhen. Reduziert man nun die Tragfähigkeit um das Gewicht des Lastaufnahmemittels, kann man mit den Geräten Lasten bis zu einer Masse von über 170 Kilogramm vom Drehtisch aufnehmen und zum Kettenförderer heben. Beim Lastaufnahmemittel handelt es sich um eine Traverse, die mit Hilfe von zwei Permanentmagneten das Stahlprofil aufnimmt, festhält und umschlägt.

Waage ist wichtig

Die Aufnahmeposition ist relativ unkritisch. „Das Stahlteil soll zwar mittig aufgenommen werden, kann dabei aber eine außermittige Toleranz von etwa 30 Prozent verkraften“, bemerkt Tobias Lademacher und führt fort: „Praktischerweise kann man die Permanentmagnete per Elektroimpuls zum Lösen der Last entmagnetisieren. Das heißt, wir brauchen keine Stützbatterie, um gefahrlos zu arbeiten. Wirklich lösen lässt sich die Last nur, wenn die eingebaute automatisch arbeitende, pneumatische Waage bestätigt, dass das Teil auch tatsächlich abgelegt ist. Diese steuerungstechnische Verkettung sorgt für mehr Sicherheit.“ Neben dieser Funktion bewirkt die Waage auch den „Schwebezustand“ der unterschiedlich schweren Profile: Sie ermittelt das Gewicht des aufgenommenen Umschlagsgutes und gibt es an die Steuerung weiter. Die bestimmt nun, welcher Gegendruck im Pneumatikzylinder aufzubauen ist, damit der Bediener das Umschlagsgut „schwerelos“ durch den Raum führen kann.

Zur sicheren Funktion braucht das Handhabungsgerät einen Druckluftanschluss von mindestens sechs bar. Wegen eventuellen Druckschwankung des Versorgungsnetzes sind die Geräte mit einem Druckspeicher und einem Druckverstärker ausgerüstet, der den Druck auf zehn bar erhöht. Auf diese Weise wird der notwendige Betriebsdruck gehalten. Ein Rückschlagventil am Druckspeicher sorgt für eine zeitlich begrenze Aufrechterhaltung aller Funktionen des Handhabungsgeräts. So ist es möglich eine angefangene Umschlagsoperationen noch zu beenden, ohne dass die Last unkontrolliert zu Boden sinkt.

Die Förderung

Beide Förderanlagen führen die Werkstücke unabhängig vom Umschlag der Profile auf der linken Seite in den Arbeitsraum hinein und auf der anderen Seite wieder heraus. Der Materialfluss wird von T. Lademacher so beschrieben: „Nach dem Ablegen des zu bearbeitenden Profils setzt der Bediener den Kettenförderer in Bewegung. Die Förderstrecke endet an einem Anschlag, der genau über einem Rollenförderer sitzt. Den Weitertransport der Profile zur Bearbeitungsmaschine übernimmt dann dieser Förderer. So schafft sich der Arbeiter Platz für die Ablage weiterer Werkstücke. Insgesamt kann der Kettenförderer je nach Profilbreite neun bis zwölf Teile zwischenspeichern. Damit kommt man einer kontinuierlichen Versorgung des CNC-Bearbeitungszentrums, unabhängig von der Umschlagstätigkeit, sehr nahe.“

Nach quer kommt längs

Nach dem Quertransport der Profile schließt sich die nächste Bewegungsstufe zur Bearbeitungsmaschine an. Diesen Längstransport übernimmt ein zweigeteilter Rollenförderer, der die Profile zur Weitergabe vom Kettenmodul hebt. Er wird vom Bediener in Bewegung gesetzt, wenn die Maschine ein neues Werkstück aufnehmen kann. Damit ist die Anlage steuerungstechnisch so geteilt, dass die Bedienung – unter Einhaltung aller sicherheitstechnischen Vorgaben – von zwei Stellen aus möglich ist. An der Maschinenausgangsseite setzt sich die Verkettung bis zur Übergabe der bearbeiteten Profile auf den zweiten Drehtisch fort, nur eben in umgekehrter Förderrichtung. Gerade das scheinbar schwerelose Bewegen der bis zu 170 Kilogramm wiegenden Werkstücke trägt nicht nur zur angestrebten Gesundheitsprophylaxe bei, sondern sichert auch die Qualität des Umschlagsguts. Peter Springfeld (ma)

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