Siemens setzt elektrische Regelkomponenten von Wörner ein
Von: Großpietsch Produkt PR
Im Werk Amberg
Im Werk in Amberg setzt Siemens deshalb auf elektrische Regelkomponenten – und mit elektrischen Vereinzelern der Delta EL Baureihe von WÖRNER geht nun auch in Fördersystemen der Pneumatik die Luft aus.
Mehrere Mrd. Euro investiert die Siemens AG jährlich in innovative Techniken für die Geschäftsfelder Industry, Energy und Healthcare. Davon partizipiert auch das Werk in Amberg, wo an die 2400 Mitarbeiter im Sektor Niederspannungs-Schalttechnik tätig sind und vor allem Produkte für die Anwendung im Maschinenbau herstellen. Darunter auch SIRIUS, die High-Tech-Lösungen für das Schalten und Schützen von Verbrauchern wie beispielsweise Motoren.
Innovationsfähigkeit setzt nicht nur kluge Köpfe voraus – darüber hinaus muss das nötige Equipment für die entsprechende Umsetzung vorhanden sein. Allerdings können nicht für jede Innovation neue Anlagen gekauft werden, welche die neuen Produkte fertigen sollen. Jedes Invest muss möglichst viel Varianz abdecken, lautet die Kostenpolitik in der Business Unit Control Components and Systems Engineering (CE)des Großkonzerns. Die Lösung ist Modularität. Mit flexiblen Montagelinien,z. B. vom Anlagenbauer Strama-MPS lassen sich in Amberg nicht nur die bereits am Markt bewährten Produkte fertigen, sondern auch die darauf folgenden Generationen. Für jede neue Variante werden lediglich die betroffenen Prozesse mit neuen Werkzeugen ausgestattet. Elektrisch geregelte Komponenten erlauben hierbei eine hohe Genauigkeit, Dynamik und Varianz.
Nach diesen Maßstäben wurde auch die neueste Anlage zur Montage von Magnetanker und -joch einer neuen Schütz-Generation konzipiert. Sie besteht aus mehreren Zellen, in denen sich die jeweiligen Prozesse in Form reproduzierbarer Funktionseinheiten schnell verändern lassen. Darin bietet Elektrik im Vergleich zur Pneumatik mehr Flexibilität, mehr Möglichkeiten und mehr Schutz für die Mitarbeiter, was oberste Priorität hat. Mit den neuen Vereinzelern der DELTA EL Baureihe von WÖRNER ist die Entwicklung weg von der Pneumatik nun bis in Transfersysteme hinein möglich, mit denen die Werkstückträger von Prozess zu Prozess befördert werden. In engem Zusammenhang damit steht die Geräuschentwicklung in Montageanlagen. Durch den Einsatz geregelter Komponenten wurde die Lärm-Belastung für Mitarbeiter und Umwelt von 80 auf 72 dBA verringert. Wesentlich verantwortlich waren hierfür die bisher verwendeten pneumatischen Stopper, die nun gegen 'leise' Komponenten ausgetauscht wurden.
Die Elektrostopper der Serie Delta EL reduzieren jedoch nicht nur den Lärm: sie verringern den Aufwand für Instandhaltung beziehungsweise Wartung, erhöhen die Lebensdauer der Anlage sowie die Energieeffizienz, was sich positiv auf die Gesamtkosten auswirkt. Positiv ist auch, dass die Auflagen bezüglich der Risiko-Betrachtung, welche die neue Maschinenrichtlinie ab Dezember 2009 vorgibt, dadurch automatisch erfüllt werden. „Weder bei der Einrichtung noch der Instandhaltung dürfe man unter Dampf stehen“, wie es die Anlagenbauer bei Strama-MPS in ihrem eigenen Jargon formulieren. Dies gelte auch im Sicherheitsfall wie einem Not-Aus. Muss ein Förderband wegen eines Störfalls angehalten werden, wird in einem Pneumatiksystem die Luftzufuhr unterbrochen. Die Position der Stopper kann ohne spezielle Zusatzschalter und Sicherheitseinrichtungen jedoch nicht erhalten bleiben, da es wegen den zwei möglichen Zuständen, Luft vorhanden oder nicht, keine Zwischenstellung gibt. Folglich gibt es nach deren Ansicht bei pneumatischen oder hydraulischen Einrichtungen immer nur die Zustände sicher oder unsicher. Im Gegensatz dazu lassen sich mit elektrischen Komponenten Funktionen wie sicherer Halt oder sichere reduzierte Geschwindigkeiten realisieren. Die elektrischen Vereinzeler werden beim Abschalten der Anlage geschlossen und die Werkstückträger bleiben an der programmierten Endlage stehen.
Neben der Sicherheit erhöhen die DELTA EL auch die Anlagenperformance über sanftes Freigeben und sanftes Stoppen der Werkstückträger. In den Vereinzelern übernimmt eine elektrisch angetriebene Kulisse das Heben, Absenken und Ausfahren des Anschlags. Zur Freigabe des Werkstückträgers neigt sich die Anschlagplatte mit einsetzender Abwärtsbewegung leicht nach hinten und gibt auf diese Weise den Werkstückträger sanft und leise statt ruckartig frei. So sanft wie das Anfahren ist auch das Stoppen anzuhaltender Werkstückträger dank einer patentierten Luftdämpfung. Während dem Ausfahren des Anschlags füllt sich eine Luftkammer mit Umgebungsluft, die als Dämpfer dient. Unabhängig davon, ob der Werkstückträger voll beladen oder leer ist, wird dieser ohne Erschütterungen auf die exakte Endposition gedämpft und nach dem Abdämpfen erfährt der Träger keine Gegenkraft. „Auf der Geräteoberfläche lassen sich Dämpfkraft und Dämpfgeschwindigkeit einstellen“, erklärt Sebastian Unterhuber, Prokurist und Leiter des Geschäftsbereichs Automatisierungstechnik bei WÖRNER, die Vorteile des Prinzips, das allen Vereinzelern der Delta-Serie zugrunde liegt.
Verglichen mit herkömmlichen Vereinzelern lassen sich mit der elektrischen Variante sowohl der Lärm als auch die Beschleunigungskräfte um bis zu 90 Prozent verringern. Ferner sind sie gegenüber pneumatischen Systemen handhabungs- und montagefreundlicher, da Pneumatikventile und -leitungen entfallen. Für die Installation der Delta EL müssen diese lediglich über ihren 8-poligen M12-Stecker mit der E/A-Baugruppe, in diesem Fall Simatic ET200pro der Siemens AG, verbunden werden. Bei diesen Baugruppen handelt es sich um Ein-/Ausgangsbaugruppen, welche die Antriebe von einer zentralen Steuerung aus bedienen und gleichzeitig Endlagen oder Ruhemeldungen anzeigen. Und das alles über die Kabelverbindung zu den Stopper-Einheiten, die bereits Sensoren für die Positionserfassung beinhalten und dadurch auch Näherungsschalter überflüssig machen. „So ausgestattet sind die DELTA EL einbaufertige Funktionsmodule, die dem Siemens-Baukastenkonzept für Montageanlagen entsprechen“, erklärt Max Biendl, der zuständige Projektleiter bei Strama-MPS, der gleichzeitig die einfache Integration in gängige Standard-Fördersysteme hervorhebt.
Zusammenfassend betrachtet
Die Pneumatik aus Montageanlagen zu eliminieren und stattdessen elektrische Komponenten einzusetzen bedeutet also mehr Flexibilität und Performance, mehr Sicherheit, geringeren Installations- sowie Wartungsaufwand, geringere Lärmbelastung und außerdem eine erhebliche Gesamtkostenreduzierung. Schon im direkten Vergleich der Stromversorgungskosten pro Zyklus zwischen pneumatisch und elektrisch angetriebenen Vereinzelern, liegen die Energiekosten des Delta EL bei etwa 40%. Ohne dabei den Invest, sprich die Abschreibung einer Druckluftanlage, deren Betriebskosten oder gar Leckagen in Pneumatikleitungen zu berücksichtigen. Auch die Ersparnis bei der Installation und die Folgekosten für Wartung im laufenden Betrieb sind noch nicht beziffert. Außerdem erweisen sich elektrische Funktionsbausteine zunehmend leistungsfähiger. Wo pneumatische Systeme längst an ihre Grenzen stoßen bieten sie längere Lebensdauer, mehr Flexibilität mit besserer Reproduzierbarkeit, ohne dass ihnen die Luft ausgeht.
