Vielseitig verwendbar, modular erweiter- und veränderbar und von nur einer Person komplett bedienbar – so lauteten die Vorgaben für die Entwicklung und Fertigung einer manuellen Montagelinie für Klimageräte. Ein flexibles Portal aus Aluminiumprofilen und ein elektrisch höhenverstellbarer Montagewagen waren Teil der Lösung.
Exklusiv in KEM Der Autor Bernd Klöpper ist Leiter Marketing bei der RK Rose+Krieger GmbH in Minden
IT-Anlagen und andere Geräte in Technikräumen brauchen konstante klimatische Bedingungen, um verlässlich arbeiten zu können. Schwankende Temperaturen, Feuchtigkeit und Staub gefährden Funktion und Datenbestände. Geräte wie die mikroprozessorgeregelten Klimaschränke der Minispace-EC-Serie der Stulz GmbH sorgen hier an 365 Tagen im Jahr rund um die Uhr für ein exakt definiertes Klima in engen Toleranzen. Das Hamburger Unternehmen ist spezialisiert auf die Herstellung von Präzisionsklimageräten, Kaltwassersätzen sowie Befeuchtungssystemen für IT, Rechenzentren und Telekommunikationsanlagen, dem Vertrieb von Klima- und Befeuchtungssystemen sowie Service- und Objektmanagement.
Speziell die Klimaschränke der Minispace-EC-Serie für kleine und mittlere IT-Räume machten die Installation einer neuen manuellen Fertigungslinie erforderlich. Stulz hatte dafür konkrete Vorstellungen: Die Montageeinheit sollte nicht nur hochwertig sein und aussehen, sondern auch flexibel an andere Produkte oder Standorte anpassbar sein. Eine wichtige Vorgabe betraf die eigenständige Arbeitsweise der Mitarbeiter: Eine Person musste selbstständig und ohne die Hilfe eines Kollegen in der Lage sein, die jeweilige Baugruppe zu fertigen und sämtliche erforderlichen Arbeitsschritte allein durchzuführen.
Zudem sollten sechs verschiedene Baugrößen des Klimaschranks montierbar sein. Stulz wendete sich mit diesen Vorgaben an die Linear- und Handhabungstechnik GmbH & Co. KG von Erhard Peters. Die von Peters und seinem Team entwickelte Lösung sah als Herzstück der neuen Montageanlage ein Portal aus Aluminiumprofilen vor. Am Portal angebracht wurde Handhabungstechnik wie beispielsweise ein kleiner Kran oder ein Staubsauger zum Absaugen des fertigen Klimaschranks. Zuführtechnik am Boden ergänzt das Ensemble.
Variables Portal aus Aluminiumprofilen
Das L-förmige Portal der Montagelinie ist knapp 4 m hoch, rund 2,5 m breit und 5 m lang. Der Verfahrweg in 90° zur Längsrichtung beträgt 1 m, jener in Z-Richtung 600 mm. Sämtliche Handhabungsvorrichtungen werden über die Profilnuten am Portal befestigt. Bei der Konstruktion des Portals erhielt Peters Unterstützung durch die Profil-Montagespezialisten der RK Rose+Krieger GmbH. Das Unternehmen aus Minden lieferte auch die Konstruktionsprofile aus Aluminium.
Eingesetzt wurden Schwerlastprofile der Baugrößen D-80×160 und D-80×240 aus dem Blocan-Profilmontagesystem des Unternehmens. Dieser Profiltyp zeichnet sich durch hohe Biege- und Torsionssteifigkeiten bei geringem Eigengewicht aus. Das Besondere am Blocan-Baukasten: Spezielle Verbindungselemente vereinfachen die Montage. Die Profile werden lediglich auf Länge geschnitten und über einen speziellen Druckverbinder miteinander verschraubt. Eine weitere Bearbeitung ist nicht erforderlich. Entsprechend leicht lässt sich eine solche Konstruktion demontieren und an anderer Stelle oder in veränderter Form wieder aufbauen.
Das Blocan-System umfasst mehr als 110 verschiedene Profilgrößen und -querschnitte sowie umfangreiches Zubehör. Dazu zählen Konstruktionsprofile mit allseitigen Befestigungsnuten aus dem Grundbaukasten, wie sie in der Fertigungslinie für Klimaschränke eingesetzt wurden, ebenso wie Funktionsprofile mit glatter Außenfläche an einer bis allen Seiten. Sie eigenen sich speziell für Anwendungen mit hohen Ansprüchen an Design, Hygiene und Reinigungsfähigkeit – z. B. in der Pharmaindustrie. Spezielle Klemmprofile erlauben das sichere Einklemmen von Flächenelementen wie Wellengitter, Acrylglas oder Polycarbonatscheiben und werden vor allem für Schutz- und Abtrennsysteme sowie Verkleidungen eingesetzt. Zudem stehen 20 mm kleine Profile der Baureihe Mäuse-Blocan für kleinere Aufbauten mit filigranem Erscheinungsbild zur Verfügung.
Die Auswahl der jeweiligen Profilgröße und -geometrie richtet sich nach der auftretenden Belastung. Die technisch korrekte Auslegung garantiert eine optimale Wirtschaftlichkeit. Dabei ist die Flexibilität des Systems groß. Denn sämtliche Teile des Baukastens sind nicht nur untereinander, sondern auch produktübergreifend mit den Rohrverbindungssystemen, Lineareinheiten und der Antriebstechnik von Rose+Krieger kompatibel. Damit bietet sich ein nahezu unerschöpfliches Potenzial an Einsatzmöglichkeiten.
Montagewagen mit elektrischer Höhenverstellung
Dieses Potenzial spiegelt auch der Montagewagen zum Zusammenbau von Wärmetauscherbaugruppen für die Klimaschränke wider. Der Rollwagen bildet ein weiteres zentrales Element der neuen Fertigungslinie. Die Anforderungen lauteten hier: Der Wagen sollte flexibel bewegt werden sowie ohne störendes Stromkabel Hub- und Drehbewegungen ausführen können und die Montage der Baugruppen erleichtern. Zudem durfte ihm ein Gewicht von 70 kg – so viel wiegen die Wärmetauscher maximal – nichts ausmachen.
Für die Konstruktion von Grund- und Montagerahmen griff Peters ebenfalls auf Blocan-Systemprofile der Baugrößen S-40×40 und S-40×80 zurück. Für die Höhenverstellung des Grundrahmens (1510 x 1445 mm) von der Mindesthöhe von 780 mm bis zur Maximalhöhe von 1230 mm – ein wesentlicher Aspekt für die Ergonomie des Arbeitsplatzes – sorgen zwei synchron verfahrende Multilift-Hubsäulen aus dem Lineartechnikportfolio von Rose+Krieger. Diese Hubsäulen mit einem maximalen Hub von 500 mm dienen der stufenlosen Höhenverstellung. Sie können einzeln oder paarweise parallel betrieben werden.
Für den genauen Gleichlauf von bis zu vier Antrieben dient eine Synchronausführung mit spezieller Antriebssteuerung, wie sie auch im Fertigungswagen von Stulz verbaut wurde. In diesem Fall übernimmt die RK-Multicontrol duo mit Akkubetrieb und 6-Tasten-Handschalter die Steuerung und Stromversorgung der Hubsäulen. Auf diese Weise kann der Wagen und mit ihm die zu montierende Baugruppe ohne störende Kabel an jeden erforderlichen Ort gerollt werden. Die Akkukapazität ist auf 100 Doppelhübe ausgelegt. Einmal pro Woche ist ein Nachladen notwendig.
Auch die Neigung des Montagerahmens (990 x 1445 mm) erfolgt elektrisch. Hier galt es, eine besonders sanfte Bewegungskurve des Antriebs der empfindlichen Neigungsverstellung zu realisieren. Peters entschied sich für zwei Quad-Lineareinheiten vom Typ EV 60 (Spindelsteigung = 4 mm) in Kombination mit zwei Antriebseinheiten der LZ-Serie aus dem Lineartechnikprogramm von RK.
Die kompakte Quad-Linearachse für die Hand- und Motorverstellung im mittleren Belastungsbereich bietet eine große Vielfalt an Führungsschlitten und Befestigungselementen. Dadurch ist sie optimal auch in bestehende Konstruktionen integrierbar. Ein Stahlband schützt die Spindel vor Verschmutzung. Im Fall des Fertigungswagens wurde eine von einem Ritzel angetriebene Zahnstange auf die Lineareinheit montiert. Sie sorgt für ein sanftes Schwenken des Montagerahmens. Stromversorgung und Steuerung übernimmt wie bei den Hubsäulen auch eine zweite akkubetriebene Multicontrol duo mit 6-Tasten-Handschalter.
„Die neue Montagelinie hat Modellcharakter für das gesamte Unternehmen. Falls sie sich bewährt, soll das Konzept auf andere Stulz-Produktionsstandorte übertragen werden“, so Peters.
Halle 3, Stand 3330
Rose+Krieger, Tel.: 0571 9335-0, E-Mail: info@rk-online.de
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