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© by Gerd Poehler

Das innovative Dachziegelzubehör-Transportsystem „Sander Bückeburg“ verringert Engobeverluste

Fotos: Ulrike Wenz

Bei dem System „Sander Bückeburg“ handelt es sich um ein neuartiges Transport- system für Zubehörziegel und Flächenziegel, das Engobe bzw. Glasurverschleppungen fast vollständig ausschließt. In der rund einjährigen Betriebsphase konnten bereits deutliche Einsparungen an Engobe bzw. Glasur erreicht werden.
 

Wie kam es zu dieser Neuentwicklung?

Bei der Konstruktion des verbesserten Transportsystems waren verschiedene Kriterien zu erfüllen:

  • Entwicklung eines flexiblen, zuverlässigen Transportsystems für unterschiedliche Ziegelmodelle mit kurzen Umrüstzeiten
     
  • Transport- und Auftragstechnik der Ziegel in Längsrichtung (gleichbleibende Position)
     
  • Beschichtung des Ziegels mit Engobe/Glasur von allen Sichtseiten ohne störende Auflagepunkte
     
  • Keine Verschleppung von Engobe/Glasur und kein Verschmutzen des Hallenbodens
     
  • Beschädigungsfreier Transport der getrockneten Ziegel von der Aufgabestelle an die Setzstelle in einer anderen Halle
     
  • Realisierung der günstigsten Transportwege
     
  • Überwinden von Höhenunterschieden auf kleinstem Raum auf Grund bestehender Öfen und Trockner
     
  • Modularer Aufbau der Transportstrecke, deutlich weniger benötigte Ersatzteile
     
  • Laufende Produktion bei der Montage so wenig wie möglich beeinträchtigen
     
  • Schnelle Amortisation der Investition
     

Wie sieht die Lösung aus?

Das Konstruktionsbüro Sander in Bückeburg ist bei der Modernisierung des Zubehör- transportes für Lafarge/Braas in Petershagen/ Heisterholz in enger Zusammenarbeit mit dem zuständigen Linienleiter, Herrn Frank Kordes, völlig neue Wege gegangen.

Die Idee bestand darin – weg vom herkömmlichen Schaukeltransporteur, wie er in den meisten Ziegeleien zu finden ist.

Entwickelt wurde ein Etagen-Fördersystem mit „Schiffchen“, dass die Ziegel in der optimalen Längsrichtung transportiert. Das System ist für die Produktion von Zubehörziegeln ebenso geeignet, wie für die Kleinserienproduktion von Flächenziegeln.

Das Schiffchen wurde als einfaches Blech konstruiert, das als Auflageelement dient. Hierauf befindet sich ein Labyrinthgebilde, an das sich die eigentliche Auflage für den getrockneten Ziegel anschließt. Hintergrund ist hier die deutliche Qualitätsverbesserung der Sichtfläche des engobierten/ glasierten Ziegels, da die Kontaktpunkte entfallen. Die Ziegelaufnahme kann schnell und unkompliziert an den jeweiligen Ziegeltyp angepasst werden. Die Schiffchen sind so dimensioniert, dass die Ziegel auch bei einem Aufstauen in Transportrichtung nicht miteinander in Berührung kommen.

Als besonders effektiv hat sich die Kombination Schiffchen – Kabine erwiesen. Die ausgeklügelte Auftragstechnik für Engoben und Glasuren sorgt dafür, dass nur die gewünschten Flächen benetzt werden. Die Labyrinthdichtung mit den dazugehörigen Prallblechen verhindert ein Verschleppen der teuren Auftragsmaterialien. Dank der Auffangwanne werden die wertvollen Flüssigkeiten wieder in den Produktionskreislauf zurückgeführt.

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Abbildung 1: Transport aus der Kabine

Dies hat zu einer Reduzierung des Engobe/Glasur-Verbrauches um bis zu ca. 40 % geführt.

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Abbildung 2: Seitenansicht "Schiffchen" (unbeladen)
 

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Abbildung 3: Schiffchen (unbeladen) und Labyrinthdichtung an Kabine

Das gesamte Schiffchen-Transportsystem besteht aus 3 Elementen:

  • Der Etagenförderer bildet eine Einheit für den Hin- und Rücktransport der Schiffchen. Der Hintransport der beladenen Schiffchen geschieht in der oberen Etage, der Rück- transport der entladenen Schiffchen in der unteren Etage. Der Etagenförderer lässt neben dem Transport in waagerechter Richtung auch Kurven sowie geringe Steigungen und Gefälle (max. 5°) zu. Durch die „Zwei-Etagen-Konstruktion“ für Hin- und Rück- transport ist er äußerst platzsparend.
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Abbildung 4: Etagenförderer mit Schiffchen (Querschnitt)

  • Der Vertikalförderer zum Überbrücken von Höhendifferenzen. Dieser nimmt die Schiffchen beladen und entladen horizontal auf und hebt oder senkt sie ruckfrei in vertikaler Richtung in die gewünschte Position – platzsparend und schonend. Von hier werden sie ebenfalls ruckfrei weitergegeben.
    Die Fahrgeschwindigkeit bleibt dabei konstant und ist dem Materialfluss stufenlos anpassbar. Der Vertikalförderer kann in den Etagenförderer integriert werden.

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Abbildung 5: Transport aus dem Vertikalförderer
 

  • Die Kurve ist auf der Basis des Etagenförderers aufgebaut und hat eine Scharnierband-Kette für den Schiffchentransport. Diese lässt sich als Winkel wie auch als S-Kurve ausbilden - bei gleichzeitigem Gefälle bzw. gleichzeitiger Steigung.

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Abbildung 6: Scharnierbandkurve
 

Angetrieben wird das gesamte Transportsystem über Ketten und Antriebe in dezentraler Technik, die sich als äußerst zuverlässig und wartungsarm erwiesen haben. Verwendet wurden ausschließlich Bauteile in Standardmaßen, wobei großer Wert auf einfache, praxisnahe und störunanfällige Lösungen gelegt wurde.
 

Beispiel für einen Transportablauf

Die Schiffchen werden über einen Roboter automatisch und zuverlässig beladen. Die dafür nötigen Abfragen sind bewusst simpel gehalten, um eine in der Praxis gut funktionierende Lösung zu bieten.

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Abbildung 7: Beladen der Schiffchen mit Roboter
 

Anschließend erfolgt der Transport zur Kabine, wo die Engobe bzw. Glasur sparsam und gleichmäßig aufgetragen wird. Überschüssige Engobe/Glasur wird aufgefangen und in den Produktionskreislauf zurückgeführt.

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Abbildung 8: Transport zur Kabine
 

Über einen Vertikalförderer werden die Ziegel dann senkrecht nach oben gefahren und von dort per Etagenförderer mit mehreren Kurven in die benachbarte Halle transportiert. Ein zweiter Vertikalförderer transportiert die Ziegel wieder nach unten zur Setzstelle.

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Abbildung 9: Langstrecke in 5 m Höhe
 

Am Ende des Transportsystems  werden die Ziegel per Roboter auf ein  Laufband  mit H-Kassetten zum anschließenden Brennen umgesetzt.

Diese Lösung bietet Ersatz für das vorherige, (aus dem Jahr 1998 stammende) äußerst störungsanfällige Setzsystem mit aufwändiger Bildbearbeitung und zwei Robotern zum Abnehmen. Die Halle musste verdunkelt und der Hintergrund für das nötige definierte Lichtfeld beleuchtet werden. Ein Schaltschrank mit einer Seitenlänge von 3 m war notwendig, um die komplizierte Steuerung aufzunehmen.

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Abbildung 10: Bestückung der H-Kassetten (Setzstelle)
 

Jetzt ist für das Umsetzen nur noch ein Roboter im Einsatz, der zum exakten Arbeiten mit zwei Lichtschranken für die Ziegelposition auskommt und störungsfrei arbeitet.           


Fazit
Das innovative Transportsystem „Sander Bückeburg“ mit seinen Komponenten Schiffchen, Etagenförderer, Vertikalförderer und Kurven kann nach Kundenwunsch aufgebaut werden und ist eine wirtschaftliche, sparsame und umweltfreundliche Alternative zu den herkömmlichen Systemen.

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Abbildung 11: Überblick über einen möglichen Aufbau des Transportsystems
 

Die Erfahrung hat gezeigt, dass das Transportsystem mit minimalsten Personalaufwand betrieben werden kann.

Wartungsfreundlichkeit
Die Ketten, bisher als Antriebstechnik bei den Zieglern eher unüblich, sind bereits seit einem Jahr völlig störungsfrei und zuverlässig in Betrieb. Die gesamte Anlage mit allen Komponenten zeichnet sich durch höchste Zuverlässigkeit aus.

Antriebstechnik
Die Antriebstechnik des Transportsystems „Sander Bückeburg“ wurde von SEW- EURODRIVE projektiert und geliefert. Hierbei wurde aus Kostengründen auf die dezentrale Technik mit MOVIMOT-Antrieben zurückgegriffen. Ausschlaggebend dafür war hier die Gesamtkostenbetrachtung, wie in folgender Graphik dargestellt:

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Abbildung 12: SEW – Dezentrale Technik


Alle MOVIMOT-Antriebe sind über ein Hybridkabel mit einem Z3-Feldverteiler verbunden. Das Hybridkabel beinhaltet sowohl die Netzzuleitung des Motors wie auch die Kommunikations-Verbindung zum MOVIMOT-Antrieb.

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Abbildung 13: Graphik SEW - Installationskonzept

Ein großer Vorteil dieser Anschlusstechnik liegt im Einsparpotenzial von Gesamt- leitungslängen. Die herkömmliche sternenförmige Verdrahtung vom Schaltschrank zum Antrieb benötigt immer eine Netz- und eine Signalleitung. Die dezentrale Anschluss- technik ist jedoch linienförmig aufgebaut. Netz- und Signalleitung werden von Feldverteiler zu Feldverteiler geschleift.

Herauszustellen ist auch, dass die Sensoren der einzelnen Transportabschnitte direkt auf dem Feldverteiler angeschlossen werden. Hierdurch ist gewährleistet, dass im Fehlerfall eine sehr schnelle Fehlerlokalisierung über den Profibus durchgeführt werden kann. Der Austausch eines über M12-Stecker angeschlossenen fehlerhaften Sensors dauert nur noch wenige Minuten.
Die am Motor aufgesetzten MOVIMOT-Umrichter geben der Gesamtanlage eine hohe Laufruhe. Erschütterungen werden durch die individuell auf das Fördermaterial abgestimmte Anlauf- und Bremsrampen verhindert. Die Rampen werden über die Profibusverbindung in die Umrichter eingespeist.

Nicht zu vernachlässigen ist das Energieeinsparpotenzial durch den Einsatz der MOVIMOT-Umrichter bei hoher Einschalthäufigkeit der Anlagen, da der Anlaufstrom über den Umrichter begrenzt wird.
 

Anmerkungen zu Engobe/Glasur-Einsparung und Auftragsqualität

Langjähriger   Lieferant  von  Engoben  und  Glasuren  im  Werk  Heisterholz  ist  die Firma Grothe  aus Bückeburg, die Gelegenheit hatte, das Dachziegelzubehör-Transportsystem "Sander Bückeburg" in einer laufenden Produktionsumgebung eingehend zu prüfen. Nachfolgend die Aussagen des Unternehmens Grothe dazu:

“Der Lösungsansatz, die Ziegel in Längsrichtung zu transportieren, sorgt tatsächlich durch einen sowohl gezielten als auch homogenen Auftrag von Engobe und Glasur für eine Qualitätsverbesserung der Oberfläche auf den gebrannten Ziegeln.

Durch das Zusammenspiel von Schiffchenkonstruktion und ausgeklügeltem Aufbau der Engobierkabine konnten wir besonders bei Zubehörware wie Ortgängen ein messbares Einsparpotential für Engoben und Glasuren feststellen.

Man hat hier scheinbar tatsächlich einen Weg gefunden, bei Ausnutzung von Materialeinsparpotenzialen auch eine Qualitätsoptimierung zu erreichen.

Auch wenn dies natürlich unserem primären Interesse am Verkauf von Engoben und Glasuren entgegensteht - in unserem Selbstverständnis als Lieferpartner unserer Kunden empfehlen wir jedem, der in diesem Bereich Investitionen plant, dieses Ziegeltransportsystem.“

 

Einsparpotenziale:

  • Engobe/Glasur:
    Reduzierung des Verbrauchs um bis zu ca. 40 %
     
  • Personal:
    Tätigkeiten wie Auf- und Umsetzen der Ziegel können über Roboter erfolgen
     
  • Energie:
    Einsparpotenzial durch Begrenzung des Anlaufstromes

 

Technische Daten der Anlage in Heisterholz:

  • Gesamtlänge: 120m
     
  • Anzahl "Schiffchen": 160
     
  • Leistung: 15 Dachziegel/min
     
  • Anzahl Vertikalförderer: 2
     
  • Überbrückte Höhendifferenz: 4m

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Abbildung 14: Kurt Sander (rechts) und Frank Kordes mit ihrem Schiffchen
 

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