Pneu­ma­tik­steue­rung ohne Verschlauchung

Die Wei­ter­ent­wick­lung der elek­tro­pneu­ma­ti­schen Kom­po­nen­ten wird zuneh­mend zur Her­aus­for­de­rung: Einer­seits müs­sen sie höhe­re Funk­tio­na­li­tä­ten abbil­den, ande­rer­seits dür­fen weder der Durch­fluss noch die Pro­duk­ti­ons­si­cher­heit dar­un­ter lei­den. Daher hat die deut­sche Nie­der­las­sung Atlas Cop­co IAS gemein­sam mit Kon­stan­din eine Kom­pakt­steue­rung für Fas­s­pum­pen ent­wi­ckelt, die pastö­se und vis­ko­se Mate­ria­li­en wie Kleb‑, Dämm- und Dicht­stof­fe för­dern. Der Pneu­ma­tik-Chip lässt sich auf einem mini­ma­len Bau­raum von 301 x 176 x 155 Mil­li­me­ter rea­li­sie­ren und bleibt dabei auch behand­schuht bedien­bar. Um im rau­en indus­tri­el­len Umfeld teu­re Pro­duk­ti­ons­aus­fäl­le zuver­läs­sig zu ver­mei­den, ver­zich­tet die Kom­pakt­steue­rung auf eine pro­blem­an­fäl­li­ge Ver­schlau­chung. Zudem spart die Kon­struk­ti­on Platz, da kei­ne Ein­hau­sung in einem Schalt­schrank not­wen­dig ist. Statt­des­sen lie­fert der Her­stel­ler den Pneu­ma­tik-Chip fer­tig mon­tiert und geprüft, sodass Mon­ta­ge­feh­ler beim Anbrin­gen an die Fas­s­pum­pen nicht ent­ste­hen kön­nen. Der­zeit hat Kon­stan­din bereits rund 600 Pneu­ma­tik-Chips der neu­en Genera­ti­on an Atlas Cop­co gelie­fert, wobei die jähr­li­che Abnah­me­men­ge zukünf­tig im vier­stel­li­gen Bereich lie­gen soll.

Mit der zuneh­men­den Auto­ma­ti­sie­rung der Pro­duk­ti­ons­an­la­gen muss die Steue­rung der Fas­s­pum­pen für auto­ma­ti­sier­te Kle­be- und Dosier­tech­nik eine höhe­re Funk­tio­na­li­tät bie­ten. Da für die För­de­rung der pastö­sen bis vis­ko­sen Mate­ria­li­en wie Kleb- und Dicht­stof­fe zudem ein aus­rei­chen­der Durch­fluss benö­tigt wird, schrumpft der ver­füg­ba­re Bau­raum für die ein­zel­nen Steue­rungs­kom­po­nen­ten. „Die knap­pen Platz­ver­hält­nis­se bei unse­ren auto­ma­ti­sier­ten Pro­dukt­li­ni­en mach­ten den Pneu­ma­tik-Chip not­wen­dig“, bestä­tigt Jür­gen Ling, Line Mana­ger Mecha­ni­cal bei Atlas Cop­co. „Aller­dings gestal­te­te es sich kom­pli­ziert, eine sol­che Kom­pakt­steue­rung nach unse­ren Wün­schen umzu­set­zen, die sich trotz­dem auch mit Hand­schu­hen noch ein­fach bedie­nen lässt.“ Eine Her­aus­for­de­rung, der sich die Pneu­ma­tik-Spe­zia­lis­ten von Kon­stan­din im Lau­fe des ver­gan­ge­nen Jah­res stellten.

Die neue Kom­pakt­steue­rung kommt bei elek­tro­pneu­ma­ti­schen Fas­s­pum­pen zum Ein­satz, die Kleb‑, Dämm- und Dicht­stof­fe aus Behäl­tern mit einem Fas­sungs­ver­mö­gen zwi­schen 20 und 200 Liter för­dern. Dort steu­ert sie etwa die pneu­ma­ti­schen Hub­zy­lin­der und den Pum­pen­an­trieb. Dabei lässt sich je nach Bedarf eine Rei­he Funk­tio­nen abbil­den, dar­un­ter die Haupt­funk­tio­nen „Pum­pen­an­trieb ein/aus“, „Pum­pen­he­ber aufwärts/abwärts“ und „Fass belüf­ten“. Die für unter­schied­li­che Anwen­dun­gen aus der Auto­mo­bil­in­dus­trie erfor­der­li­chen Drü­cke und Ver­fah­rens­ge­schwin­dig­kei­ten kön­nen über ent­spre­chen­de Druck­reg­ler und Dros­seln fle­xi­bel ein­ge­stellt wer­den. Neben der Stan­dardpneu­ma­tik soll die Kom­pakt­steue­rung auch für die neue Plus.Supply-Technologie ein­ge­setzt wer­den, die den Rest­kle­ber beim Fass­wech­sel auf die Men­ge eines Joghurt­be­chers redu­ziert und damit effek­tiv Mate­ri­al­kos­ten ein­spart. „Die Pro­ble­ma­tik bestand nun aller­dings dar­in, alle not­wen­di­gen Funk­tio­nen und Kom­po­nen­ten auf einem mög­lichst klei­nen Bau­raum von 301 x 176 x 155 Mil­li­me­ter unter­zu­brin­gen, wobei der Pneu­ma­tik-Chip für die Fer­ti­gung mit­tels Robo­ter­be­stü­ckung ins­ge­samt maxi­mal 9 Kilo­gramm schwer sein durf­te “, berich­tet Mathi­as Kraft, Tech­ni­scher Lei­ter bei Konstandin.

Atlas Cop­co legt beson­ders Wert auf die Zuver­läs­sig­keit der Kom­pakt­steue­rung. Sie muss min­des­tens zehn Jah­re lang im rau­en Indus­trie­um­feld funk­tio­nie­ren und darf kei­ne emp­find­li­chen Bau­tei­le expo­nie­ren. Eine Fehl­funk­ti­on der Pneu­ma­tik­kom­po­nen­ten wür­de zum sofor­ti­gen Linien­stopp füh­ren und somit teu­re Pro­duk­ti­ons­aus­fäl­le beim Anwen­der ver­ur­sa­chen. Um poten­ti­el­le Pro­blem­quel­len von vorn­her­ein zu eli­mi­nie­ren, ver­zich­tet man bei den Pneu­ma­tik-Chips daher auf eine lecka­ge- und knick­an­fäl­li­ge Ver­schlau­chung. „Die kom­plet­te Lei­tungs­füh­rung befin­det sich inner­halb des Blocks“, erläu­tert Kraft. „So kön­nen die ansons­ten häu­fig auf­tre­ten­den Mon­ta­ge­feh­ler durch falsch ange­schlos­se­ne Schläu­che gar nicht erst ent­ste­hen.“ Dar­über hin­aus ist die Kom­pakt­steue­rung der­art robust kon­stru­iert, dass eine kom­plet­te Ein­hau­sung in einem Schalt­schrank unnö­tig ist.

Ins­ge­samt dau­er­te der Ent­wick­lungs­pro­zess des neu­en Pneu­ma­tik-Chips etwa ein Jahr. Wäh­rend die­ser Zeit stan­den die zustän­di­gen Mit­ar­bei­ter bei­der Unter­neh­men in engem Aus­tausch mit­ein­an­der. Feh­ler und Pro­ble­me, die in jeder Ent­wick­lungs­um­ge­bung frü­her oder spä­ter auf­tre­ten, konn­ten stets offen adres­siert und so zügig besei­tigt wer­den. „Wir schät­zen dabei auch, dass die Fir­ma Kon­stan­din wäh­rend des gesam­ten Kon­struk­ti­ons­pro­zes­ses stets ein Augen­merk auf den Kos­ten­punkt legt, sodass wir am Ende sicher sein kön­nen, die bes­te Preis-Leis­tungs­lö­sung zu erhal­ten“, so Ling weiter.