ERL Automation: Produktiv plasmaschneiden Plasma- und Autogenschneiden kombiniert

Redakteur: Konrad Mücke

Der Lohnfertiger Grünig GmbH in Belp hat seine Schneidanlage für Bleche aktualisiert. Auf der aktuell installierten Portalschneidmaschine von ERL Automation kann das Unternehmen grossformatige und dicke Bleche im Wechsel mit Plasma und Autogen brennschneiden.

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Plasmaschneiden ist produktiv und sorgt für saubere, glatte Schneidkanten.
Plasmaschneiden ist produktiv und sorgt für saubere, glatte Schneidkanten.
(Bild: ERL Automation)

Der Lohnfertiger Grünig GmbH in Belp hat seit den 1990er Jahren Brennschneiden auf einer Plasma- und einer Autogenschneidanlage im Dienstleistungsspektrum. Bisher arbeiteten sie auf einer Autogenschneidanlage sowie einer Plasmaschneidanlage. Diese konnten bis 2 x 6 m grosse Bleche schneiden. Die Maschinen sind im Laufe der Jahre stark beansprucht worden. Zudem erkannten die Lohnfertiger, dass man das Brennschneiden bei zunehmender Anzahl an Aufträgen optimieren müsse. Deshalb entschied sich die Geschäftsleitung Ende des Jahres 2020, das Brennschneiden zu aktualisieren. Zentral gefordert waren dafür eine grössere Schneidbreite, eine leistungsfähigere Stromquelle, um auch dickere Bleche mit dem schnellen Plasmaprozess bearbeiten zu können, sowie ein weniger wartungsintensives Tischsystem.

Kombiniertes Portal

Spezialisten der ERL Automation GmbH konzipierten eine Anlage, die mit zwei Schneidportalen auf einer Laufbahn ausgeführt ist. Sie hat einen – verglichen mit der bisherigen Plasmaschneidanlage – deutlich breiteren und längeren Tisch. Das schafft eine grössere Auflagefläche für Bleche und einen grösseren Schneidbereich. So können drei Bleche hintereinander aufgelegt werden. Zudem kann man den Tisch hauptzeitparallel be- und entladen, also im Pendel bearbeiten. Der Tisch ist mit einem Gurtfördersystem ausgerüstet. Das minimiert den Aufwand für Wartung und zum Reinigen von Schlacke und Gratresten. Zudem ist die aktualisierte Schneid­anlage mit zeitgemässer Schneidtechnik und einer leistungsfähigen Stromquelle ausgestattet. Die bestehende Autogenanlage wird in das neue System eingebunden. Sie kann mit der Plasmaanlage auf einer Laufbahn arbeiten. So erfordert sie keine zusätzliche Stellfläche. Zudem erübrigt das den zeit- und arbeitsaufwendigen Zwischentransport von Blechen von einer auf eine zweite Schneidanlage.

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Dazu berichtet Andreas Grünig, Geschäftsführer der Grünig GmbH: «Die Modernisierung war für uns ein wichtiger Schritt, um unsere Wettbewerbsfähigkeit zu sichern. Es war aber auch die grösste Einzelinvestition seit Bestehen unseres Unternehmens. Entsprechend hoch waren unsere Erwartungen.» Wie er bestätigt, hat sich die ERL Automation als passender Partner beim Aktualisieren der Schneid­anlagen erwiesen. Experten dieses Herstellers hatten bereits in den Jahren zuvor die Anlagen beim Lohnfertiger gewartet, instandgesetzt und in Details aktualisiert. So hatten sie auch ein Programmiersystem und eine Absauganlage installiert.

Bis 40 mm dicke Bleche mit Plasma schneiden

Die nunmehr installierte Schneidanlage erlcut e540 hat 4 m Spurbreite. Sie ermöglicht, bis zu 2500 mm breite Bleche zu schneiden. Sie kann bis zu 40 mm dicke Bleche mit dem Plasmabrenner schneiden. Dazu ist sie mit einer Stromquelle HiFocus 360i neo ausgestattet. Somit kann der Lohnfertiger auf ihr inzwischen Bleche schneiden, die er zuvor nur mit dem Autogenbrenner schneiden konnte. Der Plasmabrenner arbeitet verglichen mit dem Autogenbrenner bei höheren Schneidgeschwindigkeiten. Das verkürzt die Bearbeitungs- und die Durchlaufzeiten. Zudem schafft es freie Kapazität auf der noch vorhandenen Autogen-Schneidanlage.

Saubere Schnittkanten

Das Schneiden mit dem Plasmabrenner verbessert auch die Qualität. Dazu trägt wesentlich die vom Maschinenhersteller entwickelte Z-Achse bei. In Verbindung mit dem Plasmaprozess sorgt sie für höchste Wiederholgenauigkeit beim automatischen Positionieren auf die Zünd-, die Lochstech- und die Schneidhöhe. Zudem fährt die Z-Achse bei höchstmöglicher Geschwindigkeit abhängig von der Blechdicke auf die jeweilige Höhe über der Blechoberfläche.

Erweiterte Bearbeitung

Auf der installierten Portal-Schneidanlage kann der Lohnfertiger zusätzlich zum Schneiden Bauteile markieren. Dazu verfügt die Anlage über eine Nadelmatrix-Prägeeinheit erlcut-sign. Sie prägt automatisiert im Arbeitsablauf beispielsweise Positionsnummern für Anschlagplatten. So sind zuvor langwierige manuelle Beschriftungsarbeiten direkt auf der Portalanlage integriert. Das Prägesystem arbeitet in einem autarken Bereich von 150 x 100 mm. Geprägt wird ohne Bewegungen des Portals. Dank eines eigenen Antriebs schont das Prägesystem zum einen die Antriebe des Portals, zum anderen verwirklicht es hohe Prägegeschwindigkeiten. Je nach Zeichenhöhe sind bis zu 10 Zeichen pro Sekunde mit dem Nadelpräger realisierbar. Diese sind auch nach einer Oberflächenbehandlung des Blechs noch sichtbar. Das automatisierte Prägesystem verkürzt die Durchlaufzeiten und erhöht die Prozesssicherheit. Es entlastet die Bediener von manuellen, besonders sorgfältig auszuführenden Tätigkeiten.

In Datennetz integrierbare Steuerung

Zum Programmieren ist die Portalschneidanlage mit dem universellen Programmiersystem act/cut ausgerüstet. Dieses hatte der Lohnfertiger bereits vor einigen Jahren für seine seinerzeitigen Schneid­anlagen installieren lassen. Die Software ist mit Anlagen unterschiedlicher Hersteller kompatibel. So kann die Portal-Schneidanlage problemlos in das unternehmensweite Datennetzwerk eingebunden werden. Bereits vorhandene Schneidprogramme kann der Lohnfertiger weiterhin nutzen. Das vereinfachte die Aktualisierung der Schneidanlage und verkürzte deutlich die Zeit von der Installation bis zum produktiven Arbeiten.

Produktiver dank Pendelbearbeitung

Bislang waren bei der Grünig GmbH zwei Standard-Schneidtische für jeweils 2 x 6 m grosse Blechtafeln installiert. Diese wurden durch einen rund 23 m langen Gurtfördertisch mit integrierter Ab­saugung ersetzt. Beide Schneidportale arbeiten über diesen Tisch. So ist ein grosser Arbeitsbereich entstanden. Insgesamt können drei 2,5 x 6 m messende Blechtafeln aufgelegt werden. Dadurch kann die Plasmaanlage im Pendelbetrieb arbeiten. Während die Anlage ein Blech schneidet, können die Bediener parallel fertig geschnittene Bleche abräumen und Blechtafeln für den folgenden Schneidauftrag auflegen.

Gurtförderer minimiert Wartung

«Das Tischkonzept hat uns schnell überzeugt. Vorher musste jede Maschine etwa monatlich aufwendig gewartet werden. Die einzelnen Schlackewannen wurden herausgenommen, entleert, Kleinteile sortiert und die Schlackewannen wieder eingesetzt. Pro Anlage waren damit zwei Mitarbeiter etwa einen halben Tag beschäftigt. Das dauerte insgesamt also 15 bis 20 Stunden jeden Monat. Durch das Gurtfördersystem entfällt das nahezu komplett», erläutert der Geschäftsführer. Beim Gurtfördertisch befindet sich unter der Schneidfläche ein Wasserbecken. Durch das Wasser wird ein Gurtförderband geführt. Schneidschlacke und Kleinteile fallen barrierefrei im Wasser auf das Förderband und werden automatisch zu einer Stirnseite des Tischs und von dort in einen Container gefördert. Der Container ist mit einem Gitterrost abgedeckt, der Kleinteile zurückhält. Nur die Schlacke fällt in den Container. Das vereinfacht die Entsorgung der Schlacke und das Aufnehmen von Kleinteilen.

Saubere Luft

Zum effizienten Absaugen der Rauchgase gibt es auf dem Schneidtisch mehrere Absaugsegmente. Je nach Position des Portals auf dem Tisch öffnen und schliessen die Absaugklappen der einzelnen Segmente. Das gewährleistet, dass die Schadstoffe an ihrer Entstehungsquelle, der Schneidposition, erfasst werden. Durch das Wasserbett wird ein überwiegender Anteil an Staub gebunden. Deshalb erfordert die Schneidanlage einen Filter mit nur kleinen Leistungen für die Ventilatoren. Zusätzlich erweist sich als Vorteil, dass im Inneren des Tischs keine Schlacke anhaftet und den Luftstrom stört und behindert.

Künftig noch produktiver

Sobald auch der Autogenbrenner auf einem zweiten Portal auf der Laufbahn des grossen Schneidtischs angeordnet ist, kann der Lohnfertiger die Vorteile des Pendelbetriebs umfassend nutzen. Beim Plasma- und beim Autogenschneiden kann er dann vom Pendelbetrieb profitieren. Dafür ist die Anlage mit der Funktion erlcut-team bereits vorgerüstet. Diese überwacht mit einem Abstandssensor, dass die beiden Portale nicht kollidieren.

Die wird so konfiguriert, dass der einfacher wiederstartbare Prozess (Plasma ist einfacher als Autogen) bei einer drohenden Kollision unterbrochen wird. Das betreffende Portal verlässt den Gefahrenbereich und fährt in seine Parkposition. Nachdem die parkende Anlage wieder die Freigabe erhalten hat, wird an der abgebrochenen Position der Schnitt wieder aufgenommen. Um künftig allein beim Plasmaschneiden die Kapazität zu erweitern und produktiver zu arbeiten, lässt sich der Tisch mit einem zusätzlichen Portal für einen weiteren Plasmabrenner ausrüsten.

Rundum zufrieden

Die aktualisierte Schneidanlage arbeitet seit März 2021. Die Anlage sei genau so geworden, wie man sich das vorgestellt hat, berichtet Andreas Grünig. Schwierig sei die Logistik während des Umbaus gewesen. Umso erfreulicher sei gewesen, dass die Spezialisten von ERL Automation bereits vor dem vereinbarten Termin die Anlage fertiggestellt hatten. Auch die Bediener schätzen die Vorteile der Schneid­anlage. Sie lässt sich einfach bedienen und program­mieren. Zudem entfallen die zeit- und arbeits­aufwendigen Wartungen am Schneidtisch. - kmu - SMM

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