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Gießerei
Dass ein Kran, der Lasten im Gewicht von acht Tonnen aufnehmen kann, auf einer Kranbahn fährt, die nur für Vier-Tonnen-Krane ausgelegt ist, beweist Demag Cranes & Components bei Georg Fischer im österreichischen Gleisdorf.
Für den Druckgusshersteller entwickelte Demag das Konzept eines Krans mit acht Rädern, durch deren Abstand die Kranbahn nur mit dem
zulässigen Wert belastet wird. Die günstige Lastverteilung resultiert aus Fahrwerken mit verlängerten Kopfträgern, die zugleich als Abstandshalter zu einem auf derselben Bahn fahrenden
Vier-Tonnen-Kran dienen.
Der 1802 gegründete Georg Fischer Konzern, Schaffhausen, Schweiz, ist ein führender Entwicklungspartner und Systemanbieter für industrielle Anwendungen. Der Global Player, der jährlich einen Umsatz von rund 3,5 Milliarden Schweizer Franken erzielt, gliedert sich in die Unternehmensgruppen Fahrzeugtechnik, Rohrleitungssysteme und Fertigungstechnik. Mit etwa 14.000 Mitarbeitern und rund 150 weitgehend selbständig geführten Konzerngesellschaften zeigt Georg Fischer weltweite Präsenz. Insgesamt gehören zirka 500 Vertriebsstützpunkte und 40 Produktionsstandorte in über 100 Ländern zum Konzern.
Die Unternehmensgruppe Fahrzeugtechnik entwickelt und produziert als europäischer Technologie- und Marktführer hoch beanspruchbare Gusskomponenten aus Eisen und Leichtmetall für die globale Automobilindustrie. In Gleisdorf bestehen die Kernkompetenzen vor allem im Hinblick auf Medien führende, druckdichte Teile, Strukturteile sowie Motor- und Getriebekomponenten. 2002 erwirtschaftete die Unternehmensgruppe Fahrzeugtechnik mit etwa 6.600 Mitarbeitern einen Umsatz von 980 Millionen Euro.
Zu dieser Gruppe gehört die Georg Fischer GmbH & Co. KG in Gleisdorf. Das 1978 als Werksansiedlung von Renault gegründete Unternehmen produziert als Großserienlieferant ausschließlich Aluminiumdruckgussteile für die Automobilindustrie, und zwar vor allem für deutsche Hersteller. Seit 1999 ist die ehemalige Mössner-Gruppe Mitglied des Georg Fischer Konzerns, der seine Druckgusskapazitäten durch die Übernahme verfünffachte und sich zudem im Bereich Aluminium- und Magnesiumdruckguss etablierte. Im Werk Gleisdorf sind rund 250 Mitarbeiter beschäftigt. Sie fertigen monatlich 1,5 Millionen Gussteile im Gewicht von zirka 330 Tonnen. Das Gewicht der Aluminiumprodukte reicht dabei von 15 Gramm bis 2,5 Kilogramm.
Exaktes, stufenloses Handling
"Wir verfügen über 20 Druckgießmaschinen mit Schließkräften von 4000 bis 9000 kN, die im Drei-Schicht-Betrieb arbeiten. Bei einem Produktwechsel müssen die Werkzeuge der Druckgießmaschinen
ausgetauscht werden", erläutert Peter Rosenberger, Projektleiter bei Georg Fischer. "Auch bei Werkzeugbruch und für Wartungs- und Instandhaltungsarbeiten heben wir die Formen aus der Maschine,
um sie zu reparieren. Das gilt gleichermaßen für die anderen, praktisch täglich auftretenden Schäden, die nicht direkt an der Maschine behoben werden können."
Die Unterstützung beim Formenwechsel, der an den einzelnen Maschinen, je nach Losgröße, jeweils nach etwa 14 Tagen ansteht, ist die Hauptaufgabe des von Demag Cranes & Components gelieferten Einträger-Laufkrans. Dieser fährt, zusammen mit einem schon länger eingesetzten zweiten Kran, über einer Fertigungslinie mit zwölf Druckgießmaschinen. Bei einem Werkzeugwechsel werden die Hälften der jeweiligen Form einzeln demontiert. Der Kran hebt beide Hälften getrennt aus der Maschine und setzt dann nacheinander die Hälften eines anderen Werkzeugs ein. Weil die Form an einer genau definierten Stelle befestigt werden muss, ist dabei ein besonders exaktes, stufenloses Handling erforderlich. Alles in allem dauert ein Werkzeugwechsel, den das eigene Rüstteam des Betreibers durchführt, drei bis neun Stunden.
Herausgehobene Werkzeuge werden entweder auf einen Transportwagen oder auf eine Palette gesetzt, die ein Stapler in den Werkzeugbau und zurück fährt. Der Zeitaufwand für die Werkzeugvorbereitung schwankt zwischen 30 Minuten und mehreren Stunden. Bei Wartungs- oder Reparaturarbeiten direkt an einer Druckgießmaschine hebt der Kran nur einzelne Maschinenkomponenten heraus.
Verlängerte Kopfträger
"Bislang benötigten wir nur einen Vier-Tonnen-Kran. In den letzten Jahren fand aber ein Produktwandel statt, der Änderungen hinsichtlich der Formkonzeption nach sich zog.
Dadurch wiegt eine Werkzeughälfte heute bis zu acht Tonnen", so Peter Rosenberger. "Insofern haben wir uns entschlossen, in einen neuen Kran zu investieren.
Der musste allerdings auf die vorhandene Kranbahn, die über ein Spurmittenmaß von rund 19 Metern verfügt, aufgesetzt werden. Die besondere Problematik bestand darin, dass die Statik der
bestehenden Anlage nur für Vier-Tonnen-Krane nachzuweisen ist."
Zunächst hatte Georg Fischer vor, neben der vorhandenen eine zweite Kranbahn installieren zu lassen. Doch dann fand Demag Cranes & Components trotz der Restriktionen eine Lösung mit einem Einträger-Laufkran, der über eine Tragfähigkeit von acht Tonnen verfügt. Der Clou dabei: Der Kran ist mit acht Laufrädern ausgestattet, wobei die zusätzlichen Räder in der Verlängerung der Kopfträger untergebracht sind.
Die somit entstandenen Tandem-Fahrwerke dienen der Lastverteilung und als Abstandshalter zu dem noch auf derselben Bahn fahrenden älteren Kran. Jeweils zwei Räder werden über Balanceschaukeln ausgeglichen, damit im Fahrwerk keine Spannungen auftreten. Durch den Abstand der Räder wird die Lastverteilung so gesteuert, dass die Kranbahn nicht höher belastet wird als von Vier-Tonnen-Kranen.
"Die Idee ergab sich aus dem bisherigen Einsatz von zwei Vier-Tonnen-Kranen auf dieser Kranbahn, die teilweise mit geringem Abstand zueinander arbeiteten", erklärt Peter Rosenberger. "Ausgehend von statischen Berechnungen hinsichtlich der Lastverteilung entwickelte man das Konzept des Acht-Rad-Krans. Der daraus resultierende höhere Aufbau über der Kranbahn stört in diesem Fall nicht. Wir wollten zwar möglichst einen Kran mit zehn Tonnen Tragfähigkeit haben, aber unter Berücksichtigung aller statischen Einflussgrößen liegt die Obergrenze bei acht Tonnen."
Wegen der verlängerten Kopfträger des Acht-Rad-Krans verringert sich beim zweiten Kran das Anfahrmaß. Das heißt, der zweite Kran darf nicht zu weit fahren, da sich ansonsten die Statik verändern würde. Dies ist auch nicht erforderlich, denn die beiden Krane müssen nicht so eng zusammenarbeiten. Den notwendigen Abstand sichert eine in den neuen Kran integrierte Distanzierungseinrichtung, die mit Vorlaufdistanzpuffern arbeitet.
Hohe Kranverfügbarkeit vermeidet Kosten
Der Einträger-Laufkran von Demag und dessen Einschienenuntergurtlaufkatze fahren mit Geschwindigkeiten von zehn und 40 beziehungsweise fünf und 20 Meter pro Minute.
Das an der Katze installierte Demag-Hubwerk DH hebt die Lasten in derselben Zeit um 3,1 oder 0,5 Meter.
Da der Kran mit einer Funkfernsteuerung ausgestattet ist, kann der Bediener beim Einbau der Formen spezielle Positionen einnehmen und dabei noch den Kran steuern. Außerdem dient die Funkfernsteuerung der Sicherheit des Mitarbeiters, denn er kann sich immer in einem ausreichenden Abstand zum Kran aufhalten. Die Stromzuführung von der Kranbrücke zur Katze wird über das Demag-Kompakt-Schleifleitungssystem DML realisiert. Insofern erübrigen sich störende Schleppkabel und man kann noch problemloser über hohe Anlagen fahren.
Wichtig ist dem Betreiber auch eine Kranverfügbarkeit von nahe 100 Prozent. Käme es zu einer Störung, entstünden sehr hohe Kosten. Demag Cranes & Components hat aber zugesagt, den dann nötigen Service innerhalb weniger Stunden durchzuführen. Ein präventiv wirkender Wartungsvertrag schließt Ausfälle aber ohnehin weitgehend aus.
Gute Erfahrungen
Vor der Auftragsvergabe forderte Georg Fischer von verschiedenen Herstellern Angebote an. "Die präsentierten Lösungen liefen alle auf den gleichen technischen Ansatz hinaus",
betont Peter Rosenberger. "Aufgrund anderer Anlagen, die ebenfalls von Demag stammen, und der damit gemachten guten Erfahrungen sind wir dann bei diesem Lieferanten geblieben."
Da es viele Fragen hinsichtlich der statischen Belastbarkeit der Halle gab, musste Demag Cranes & Components sehr viel Vorarbeit leisten, bis die Lösung mit dem Acht-Rad-Kran gefunden war. Hinzu kam das Thema der äußerst knapp bemessenen Einbaumaße. Die enge Zusammenarbeit bei der Lösung dieser Probleme dürfte sich ebenfalls auf positiv die Auftragsvergabe ausgewirkt haben.
