REIS-CASTline - Umfassende Automationspakete für moderne Druck- und Kokillengießereien

Kippgießmaschine Baureihe RKM

Gießmaschine Baureihe RHD

Gießanlage mit Reis-Linear-Roboter - Synchrones Eingießen in Kippgießmaschine

Mit der Übernahme der im Markt eingeführten Senator Technology Gießmaschinen rundet Reis Robotics seit dem Frühjahr 2011 das Automationsprogramm CASTline im Bereich Kokillenguss ab. Die Schwerkraft- und Kippgießmaschinen erweitern das Produktprogramm von Reis. Das umfangreiche Baukastensystem für Schwerkraft- und Kippgießmaschinen erlaubt es, Gießmaschinen in auf den Kunden abgestimmten Konfigurationen zusammenzustellen. Die moderne und bewährte Steuerungstechnik sowie die Hydraulik entsprechen den Anforderungen an energiesparende Ausrüstungen. Alle Gießmaschinen entstehen im Werk Obernburg, so dass die gesamte Gießerei-Kompetenz von Reis an einem Ort konzentriert ist. Die erste Maschine mit neuen Features wurde erstmals im Mai 2011 an einen Kunden geliefert. Auf der Messe „GIFA 2011" waren bereits neu entwickelte Maschinen live zu sehen.

Gießmaschinen sind sehr häufig individuelle Lösungen für die Anforderungen eines einzelnen Kunden. Mit der Übernahme der Gießmaschinenentwicklung und -produktion wendet Reis nun auch hier sein Know-how an, individuell angepasste Lösungen auf Basis von standardisierten Produkten und Modulen zu entwickeln. „Reis agiert seit Jahren als Systemanbieter und verbindet auch Produkte anderer Hersteller zu einer durchgängigen Automationslösung", so Rudolf Brand, Vertriebsleiter Gießereianwendungen bei Reis. „Noch höheren Return of Invest können unsere Kunden in den hart umkämpften Märkten jedoch erreichen, wenn sie das bereits integrierte, aufeinander abgestimmte Automationskonzept CASTline von Reis einsetzen. Angefangen von gießereigerechten Entnahme- und Gießrobotern über Entgratpressen und nun auch Gießmaschinen deckt Reis nach den Schmelzöfen alle Aufgaben im Bereich Kokillen- und Druckguss ab. Von der Prozess-Simulation und Visualisierung über die Folgebearbeitung bis zur Zellensteuerung und Qualitätssicherung bietet Reis nun durchgängige eigene Lösungen an. Oder anders gesagt: „Vom flüssigen Aluminium bis zum einsatzbereiten Bauteil."

Schwerkraft- und Kippgießmaschinen

Viele Gießereien stehen in einem harten, teils internationalen Wettbewerb. Aus diesem Grund gilt es, maximale Produktivität aus den eingesetzten Systemen zu ziehen, um am Ende auch kaufmännisch zu bestehen. Eine hohe Flexibilität der Gießerei-Systeme ist daher Grundvoraussetzung, um schnell auf Wünsche des Marktes reagieren zu können. Reis legt besonderen Wert darauf, Lösungen so zu konzipieren, dass sie an die neuen Anforderungen angepasst werden und ggf. auch mit ihnen wachsen können. Das manuelle Füllen der Kokillen ist daher ebenso möglich, wie alle Zwischenschritte bis zur komplett automatisierten Zelle, die nur wenig personelle Eingriffe benötigt. Daher werden zumeist unterschiedliche Anordnungen nach Kundenwunsch realisiert - beispielsweise mittels Rundtisch oder in linearer Form.

Eine elegante, sichere und auch energieeffiziente Lösung für sehr spezielle Teile ist die Kippgießmaschine der Typenreihe KM. Softwaregesteuerte Kippbewegungen sorgen für eine definierte Formfüllung und damit für weniger Oxideinschlüsse und Lunker im Gussteil. Jede Reis- Kippgießmaschine ermöglicht eine definierte Formfüllung mit optimalem Kopfguss, der kleine Speiser erfordert und insgesamt dazu beiträgt, das Kreislaufmaterial auf 10 bis 20 Prozent zu minimieren. Im Vergleich dazu erfordert der Schwerkraftguss bis zu 100 Prozent Kreislaufmaterial. Die Reis-Kippgießmaschinen tragen nicht zuletzt bei steigenden Energiekosten dazu bei, dass insgesamt weniger Material eingeschmolzen werden muss.

Eine typische Kippgießmaschine wie die RKM4 verfügt über folgende Funktionselemente:

- Kipprahmen, der die komplette Schließeinheit zum Füllen der Kokille schwenkt

- Hauptschließeinheit mit Auswerfer-/Kernzugzylinder

- Feste Spannplatte mit Kern- oder Auswerferzylinder
oder alternativ zweite Schließereinheit,  ebenfalls mit Auswerfer-/Kernzugzylinderkombination.

Weitere Kernzugzylinder sind vorn, hinten, oben und unten optional möglich. Flexibilität heißt bei Reis auch, dass beispielsweise die Kippgießmaschinen bereits in der Grundversion vorbereitet sind für den Anbau von Kernzügen in allen Richtungen. Ein Vorteil ist, dass sie nicht an den Kokillen angeflanscht werden müssen und für Rüstvorgänge an der Gießmaschine verbleiben können. Die Vereinheitlichung durch einen standardisierten Baukasten ermöglicht Modelle mit Spannplattengrößen von 300 x 400 mm bis 1.200 x 1.200 mm bereits aus dem regulären Produktprogramm.

Sie decken Gießgewichte bis zu 100 kg ab. Wenn die Abmessungen darüber hinausgehen sollen, entwickelt Reis - auf Basis der Standards - auch individuelle Lösungen nach den Angaben der Gießer.

Für eine flexible Produktion ist es hilfreich, wenn auch die Bedienung und Programmierung der Anlage schnell und sicher erfolgt. Deshalb setzt Reis hier durchgängig auf eine intuitive und leicht verständliche Steuerung.

Mit Piktogrammen, Softkeys und einer Syntaxüberprüfung während der Eingabe entstehen schnell neue Prozesssteuerungen und mögliche Fehler werden rechtzeitig eliminiert. CASTcontrol liest die vorbereiteten Daten, wie berechnete Formfüllkennlinie sowie Löffelcharakteristik, ein und generiert daraus automatisch die Robotersteuerung mit dem Bewegungsprogramm zum Gießen der Bauteile. Die Software-Anwendung CASTassist ergänzt die Prozessüberwachung durch aktuelle Ist-Werte der Prozess- und Gießdaten. Denn selbstverständlich werden auch die Erfahrungen des Gießers für einen optimalen Guss genutzt. Dazu kann er das vorbereitete Programm manuell korrigieren.

Die „grüne" Gießerei

Die Steuerungstechnik auf den neuesten Stand zu bringen, war eine besondere Herausforderung. Michael Bartel, Technische Beratung und Vertrieb Gießereianwendungen, dazu: „Es war uns ein Anliegen, eine gesamte Anlage - nun auch mit Gießmaschine - ohne Schnittstellenprobleme zu steuern. Alle Komponenten inklusive der Peripherie laufen nun über die bewährte Reis-Software. Daneben war es unumgänglich, mehr für die Energieeffizienz eines Marktes zu tun, der extrem von Energiekosten abhängig ist."

Ziel von Reis ist es, alle Automationssysteme in der Gießerei ganzheitlich und kritisch hinsichtlich ihres Verbrauchs zu betrachten und dann als Systemverbund zu optimieren. So agiert beispielsweise ein Reis-Roboter als Energiemanager, weil seine Steuerung das intelligenteste System in der Automatisierungstechnik darstellt. So schaltet der Roboter beispielsweise eine Gießmaschine aus - im Vergleich zum Standby-Betrieb - wenn sie im Produktionsprozess nicht agiert. Der Roboter startet danach die Wakeup-Phase rechtzeitig, um Produktionsverzögerungen auszuschließen.

Der ganzheitliche Energiespar-Ansatz von Reis beginnt aber noch
früher, denn ein Punkt, ganz am Anfang des Gießprozesses, darf nicht unterschätzt werden. Die Temperatur könnte bei manchem Tiegelofen leicht gesenkt werden, ohne die Sicherheit des Prozesses zu beeinträchtigen. Erfahrungen aus der Praxis belegen das. Wird beispielsweise beim Aluguss die Temperatur nur um 40° C gesenkt, sinkt der Energiebedarf um mehr als 50 Prozent!

Verschließt die Robotersteuerung darüber hinaus den Tiegel mit einem kostengünstigen, klappbaren Deckel in der Zeit, in der nichts entnommen wird, lassen sich nochmals Kosten einsparen. Eine Verbrauchssenkung von anfänglich 90 kWh auf rund 20 kWh wurde so mit minimalem Aufwand realisiert. Auf der GIFA zeigte Reis weitere Einsparmöglichkeiten live.

Fazit

Mit dem um Gießmaschinen erweiterten Programm deckt Reis nun den gesamten Gussprozess nach der Schmelze ab. Die vollständige Integration aller Maschinen und Peripheriegeräte in einer zentralen Steuerung optimiert nicht nur den Prozess hinsichtlich der Geschwindigkeit, sondern senkt darüber hinaus die Fehlerwahrscheinlichkeit und ermöglicht einen insgesamt effizienteren Umgang mit der eingesetzten Energie. Damit trägt der umfassende Lösungsansatz auch dazu bei, die Betriebskosten der internationalen Gießereikunden auf lange Sicht zu optimieren. Zwar kann Gießerei nie ganz „grün" sein, aber intelligente Lösungen bringen sehr hohe Einsparpotenziale mit.

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