Zuschnitt mit neuer Portalschneidanlage modernisiert

Für den Zuschnitt verschiedenster Brennteile kommt bei der Grünig GmbH seit dem Frühjahr 2021 eine moderne Portalschneidanlage aus dem Hause Erl Automation zum Einsatz. Die Erlcut ermöglicht es dem Betrieb, nun auch dickere Bleche mit dem schnellen Plasmaprozess zu schneiden und automatisiert zu markieren. Gleichzeitig konnten durch einen groß dimensionierten Gurtfördertisch die Nebenzeiten reduziert werden. Die Grünig GmbH ist ein vielseitiger metallverarbeitender Betrieb mit Sitz in Belp in der Schweiz. Mit verschiedenen CNC-Bearbeitungszentren für die zerspanende Fertigung, Plasma- und Autogenschneidanlagen sowie einer Schlosserei ist das Unternehmen in der Lage, bedarfsgerechte und kundenspezifische Lösungen aus einer Hand anzubieten – ob Einzelstücke, Serienteile oder komplette Baugruppen. Der in dritter Generation geführte Betrieb beschäftigt rund 15 Mitarbeiter und liefert an Kunden aus den unterschiedlichsten Bereichen - sowohl innerhalb der Schweiz als auch über die Landesgrenzen hinaus. So finden Bauteile und Baugruppen aus dem Hause Grünig beispielsweise Anwendung im Hoch- und Tiefbau, im Maschinenbau sowie im Fahrleitungsbau.

Brennschneidarbeiten bietet das Unternehmen seit Mitte der 90er Jahre an. Bisher war dafür eine Autogenschneidanlage sowie eine Plasmaschneidanlage, jeweils ausgelegt für Blechformate bis 2 m x 6 m, im Einsatz. Die Maschinen sind im Laufe der Jahre stark beansprucht worden. Außerdem haben sich mit steigender Nachfrage einige Ansatzpunkte für Optimierungen herauskristallisiert, weshalb sich die Geschäftsleitung Ende 2020 schließlich zu einer schrittweisen Modernisierung des Blechzuschnitts entschlossen hat. Zentrale Anforderungen waren dabei eine größere Schneidbreite, eine leistungsfähigere Stromquelle, um auch dickere Bleche mit dem schnellen Plasmaprozess bearbeiten zu können, sowie ein weniger wartungsintensives Tischsystem.

Die Erl Automation GmbH hat ein Anlagenlayout vorgeschlagen, bei dem sich zwei Schneidportale auf einer Laufbahn befinden und sich einen breiteren aber auch längeren Schneidtisch teilen. Auf diese Weise wird eine größere Schneidfläche geschaffen, die die Auflage von bis zu drei Blechen hintereinander zulässt und das Be- und Entladen parallel zum laufenden Prozess ermöglicht. Durch die Ausführung als Gurtfördertisch wird zugleich der Wartungsaufwand nahezu eliminiert. Das Konzept sieht zudem vor, dass zunächst die Plasmaschneidanlage durch eine neue Schneidanlage mit moderner Schneidtechnik und einer leistungsfähigeren Stromquelle sowie einer zusätzlichen Nadelmarkiereinheit ersetzt wird. Die bestehende Autogenanlage wird in das neue System mit eingebunden und kann durch entsprechende Vorbereitungen zu einem späteren Zeitpunkt problemlos ausgetauscht werden und mit der Plasmaanlage auf einer Laufbahn arbeiten, woraus sich noch weitere Platz- und Zeitvorteile ergeben.

„Die Modernisierung war für uns ein wichtiger Schritt, um unsere Wettbewerbsfähigkeit zu sichern und zugleich die größte Einzelinvestition seit Bestehen unseres Unternehmens. Entsprechend hoch waren unsere Erwartungen“, berichtet Andreas Grünig, Geschäftsführer der Grünig GmbH. Dass für diese Aufgabenstellung Erl der richtige Partner ist, sei schnell klar gewesen. Denn das Unternehmen hat die Grünig-Anlagen schon viele Jahre betreut, vom Umbau der alten Plasmaanlage, über den Umzug in eine neue Halle, bis hin zur Implementierung eines neuen Programmiersystems und der Erneuerung der Absauganlage. „Erl kennt die Anlagen und unsere Bedürfnisse im Detail. Da haben wir uns in guten Händen gewusst, weshalb wir uns auch nicht groß auf dem Markt umgesehen haben“, so Grünig.  

Bei der neuen Schneidanlage handelt es sich um das Modell e540 aus der Erlcut-Baureihe. Anders als ihre Vorgängerin hat sie eine Spurbreite von 4 m und ermöglicht damit, bis zu 2,5 m breite Bleche schneiden zu können. Aber nicht nur größere Blechformate können bearbeitet werden, auch größere Blechdicken sind möglich. Mit neuester Plasmabrennertechnik sowie einer Hifocus 360i Neo Stromquelle von Kjellberg Finsterwalde lassen sich qualitativ hochwertige Schnitte bis 40 mm realisieren. Damit kann Grünig Bauteile, die zuvor mit der Autogenanlage geschnitten werden mussten, nun mit dem schnelleren Plasmaprozess herstellen. Das Unternehmen spart so nicht nur Zeit, sondern schafft auch Kapazitäten bei der Autogenanlage.

Auch die Schneidqualität hat sich mit dem neuen System verbessert. Einen nicht unerheblichen Anteil daran hat die eingesetzte intelligente Z-Achse, eine Eigenentwicklung von Erl. In Verbindung mit dem Plasmaprozess garantiert sie höchste Wiederholgenauigkeit bei der automatischen Ansteuerung von Zünd-, Lochstech- und Schneidhöhe. Zudem erlaubt die intelligente Z-Achse die volle Absenkgeschwindigkeit in Abhängigkeit der Materialstärke bis zur Blechoberfläche.

Mit der neuen Schneidanlage kann Grünig auch Bauteilmarkierungen, wie etwa Positionsnummern für Anschlagplatten, automatisiert vornehmen. Beschriftungsarbeiten, die vorher aufwendig manuell durchgeführt werden mussten, übernimmt nun die am Portal angebrachte Nadelmatrix-Prägeeinheit Erlcut-Sign. Das Prägesystem arbeitet in einem autarken Bereich von 150 mm x 100 mm, ohne dass eine Maschinenbewegung notwendig ist. Durch die eigene x/y-Achse werden nicht nur Antriebe, Ritzel und Zahnstange geschont, sondern auch gleichzeitig hohe Prägegeschwindigkeiten erreicht. Je nach Zeichenhöhe sind bis zu 10 Zeichen pro Sekunde mit dem Nadelpräger realisierbar, welche auch nach einer Oberflächenbehandlung noch sichtbar sind. Durch das Prägesystem Erlcut-Sign wird für Markierungen nicht nur weniger Zeit benötigt, auch Verwechselungen sind ausgeschlossen und die Anlagenbediener werden entlastet.

Für die Programmierung kommt das universelle Programmiersystem Act/Cut zum Einsatz, das sich Grünig bereits einige Jahre zuvor von Erl implementieren lassen hat. Da die Software mit Anlagen unterschiedlichster Hersteller kompatibel ist, konnte die Erlcut problemlos angebunden werden. Bereits vorhandene Schneidprogramme konnten einfach weiterverwendet werden. Eine Neuprogrammierung, so wie dies bei einem Herstellerwechsel häufig der Fall ist, entfiel und ermöglichte Grünig einen nahtlosen Übergang.

Bislang waren bei der Grünig GmbH zwei Standard-Schneidtische für ein Blechformat von jeweils 2 x 6 m verbaut. Im Zuge der Modernisierung wurden diese durch einen rund 23 m langen Gurtfördertisch mit integrierter Absaugung ersetzt, den sich beide Schneidportale teilen. Dadurch ist ein großer Arbeitsbereich entstanden, der Platz für die Auflage von insgesamt drei 2,5 x 6 m großen Blechtafeln bietet. Dadurch kann die Plasmaanlage im Pendelbetrieb arbeiten. Während die Anlage ein Blech schneidet, kann daneben also zeitgleich ein fertiger Auftrag abgeräumt und ein neues Blech aufgelegt werden kann. Neben dem Platzvorteil punktet der Tisch vor allem durch die einfache und zeitsparende Handhabung.

„Das Tischkonzept hat uns schnell überzeugt. Vorher musste jede Maschine circa einmal pro Monat aufwendig gewartet werden. Heißt konkret, dass die einzelnen Schlackewannen herausgenommen, entleert, Kleinteile sortiert und die Schlackewannen wiedereingesetzt werden mussten. Pro Anlage waren damit zwei Mitarbeiter etwa einen halben Tag beschäftigt. Insgesamt also rund 15 bis 20 Stunden pro Monat Wartungsaufwand, die durch das Gurtfördersystem nahezu komplett wegfallen“, freut sich der Firmenchef.

Wie das geht? Ganz einfach: Bei dem Gurtfördertisch befindet sich unter der Schneidfläche ein Wasserbecken, durch welches ein Gurtförderband geführt wird. Schneidschlacke und Kleinteile fallen barrierefrei durch das Wasser auf das Förderband und werden automatisch zu einer Stirnseite des Tisches transportiert, wo sie in Container gefördert werden. Die Container sind mit einem Gitterrost abgedeckt, sodass Kleinteile und Schneidschlacke getrennt werden: Grobkörnige Schlacke fällt durch den Rost, Kleinteile bleiben darauf liegen. Für die Anlagenbediener ist das Handling dadurch sehr einfach: Die im Container angesammelte Schlacke kann schnell entsorgt und die Kleinteile mühelos vom Gitterrost abgenommen werden – und das alles während die Anlage produziert.

Zur effizienten Rauchgasabsaugung ist der Schneidtisch in mehrere Absaugsegmente unterteilt. Je nach Längsstellung der Schneidmaschine werden die Absaugklappen der einzelnen Segmente geöffnet und geschlossen. So wird gewährleistet, dass die Schadstoffe an ihrer Entstehungsquelle, der Schneidposition, erfasst werden. Durch das Wasserbett wird ein Großteil der Stäube bereits gebunden, wodurch eine verhältnismäßig niedrige Ventilatorleistung der Filteranlage für die Absaugung der Schneidstäube und –rauche ausreichend ist. Hinzu kommt, dass das Innere des Tisches frei von Schlacke-Anhaftungen bleibt, und die Luft immer gleichmäßig strömen kann, sodass eine permanent gute Absaugleistung gewährleistet wird.

Sobald auch die Autogenanlage ausgetauscht ist und sich beide Anlagen auf derselben Laufbahn befinden, können die Vorteile des Pendelbetriebs sogar noch besser zum Tragen kommen. Denn dann kann sowohl die Plasmaanlage als auch die Autogenanlage im Pendelbetrieb arbeiten. Für diesen Fall ist die Anlage mit der Funktion Erlcut-Team bereits vorgerüstet, die mit Hilfe eines Abstandssensors überwacht, dass die Anlagen nicht kollidieren. Die kooperierenden Anlagen werden so konfiguriert, dass der einfacher wiederstartbare Prozess (z.B. Plasma einfacher als Autogen) bei einer drohenden Kollision unterbrochen wird, die Anlage selbstständig den Gefahrenbereich verlässt und in die Parkposition fährt. Nachdem die parkende Anlage wieder die Freigabe der kooperierenden Erlcut erhält, wird an genau der abgebrochenen Position der Schnitt wiederaufgenommen. Aber auch beim Plasmaschneiden steht weiteren Kapazitätssteigerungen nichts im Wege, denn die Plasmaschneidanlage ist für eine eventuelle Nachrüstung einer zweiten Station mit eigenem Antrieb zu einem späteren Zeitpunkt bereits vorbereitet.

Die Erlcut-Schneidanlage ist seit März bei Grüning in Betrieb und das Fazit fällt durchweg positiv aus. Die Anlage sei genauso geworden, wie man sich das vorgestellt hat und von Erl gewohnt ist. „Die Modernisierung war für uns logistisch eine kleine große Herausforderung, weil wir durch den Austausch eine Zeit lang nur eingeschränkt schneiden konnten. Dementsprechend wichtig war es für uns, dass der Zeitplan eingehalten wird. Umso erfreulicher war dann natürlich, dass Erl die Maschine sogar früher als geplant fertiggestellt hat. Es hat alles super geklappt“, resümiert Grünig. Und auch bei den Anlagenbedienern kommt die Anlage gut an. Trotz des Wechsels auf ein neues System sei die Eingewöhnung leicht gefallen, nicht nur wegen der Anwenderschulung durch erfahrene Techniker von Erl, sondern auch dank der intuitiven Bedienbarkeit der Anlage. „Unsere Mitarbeiter schätzen auch den neuen Tisch sehr, vor allem den Wegfall der Wartungsarbeiten, aber auch, dass sie parallel schon die nächsten Aufträge vorbereiten können“, so der Geschäftsführer.