Gussteile effizient bearbeiten

Harz Guss setzt komplett auf Druckluftwerkzeuge

Obwohl Druckluft als teure Energiequelle gilt, rüstete die Harz Guss Zorge GmbH ihre neue Gussputzerei ausschließlich mit Druckluftwerkzeugen aus. Mit einer auf minimale Verluste ausgelegten Luftversorgung, energieeffizienten und ergonomischen GTG-Turbinenschleifern sowie durchflussoptimiertem Zubehör von Atlas Copco Tools bearbeiten die Harzer ihre Gussteile besonders produktiv und wirtschaftlich.

Wegen ihrer Wendigkeit und des im Vergleich zu Elektroschleifern sehr geringen Gewichts sind die ergonomischen GTGs zum groben Schruppen, Trennen und Entgraten bei den Werkern außerordentlich beliebt. Sogenannten Kleinguss mit einem Stückgewicht bis etwa 20 Kilogramm, wie beispielsweise Abgaskrümmer, bearbeitet Harz Guss Zorge in Ellrich aus Gründen der Wirtschaftlichkeit nur noch mit Druckluftwerkzeugen. (Foto: Atlas Copco Tools)

"Unser Auftragsvolumen und der Produktionsumfang wuchsen in den vergangenen Jahren kräftig", berichtet Florian Herbst, Arbeitsvorbereiter in der Gussteilbearbeitung der Harz Guss Zorge GmbH. Deshalb expandierte das Unternehmen: "Weil wir an unserem Produktionsstandort in Zorge direkt an den Nationalpark Harz angrenzen, konnte unser Betrieb am Stammsitz nicht weiter wachsen", sagt Herbst. Für Harz Guss Zorge war von vornherein klar, in der Region bleiben zu wollen, anstatt außerhalb Deutschlands neue Bearbeitungskapazitäten zu schaffen.

Florian Herbst, Arbeitsvorbereiter im Bereich Gussteilbearbeitung bei der Harz Guss Zorge GmbH: "Mit ergonomischen Druckluftwerkzeugen und strömungsgünstigem Leitungszubehör bearbeiten wir die Gussteile in unserer neuen Putzerei wirtschaftlicher als mit Elektroschleifern. Da Atlas Copco Tools alle Komponenten wie Wartungseinheiten, Schlauchsätze und Kupplungen exakt nach unseren Bedürfnissen fertig vorkonfektionierte, hatten wir praktisch keinen Installationsaufwand und konnten die Produktion in kürzester Zeit beginnen." (Foto: Atlas Copco Tools)

Im nur etwa fünf Kilometer entfernten Ellrich siedelten die Zorger ihre neue Gussputzerei an. "Die haben wir streng nach Gesichtspunkten der Produktivität und Wirtschaftlichkeit ausgestattet", betont Florian Herbst. "Gegenüber der historisch gewachsenen Putzerei im Mutterwerk haben wir im neuen Betriebsteil viel mehr Platz. Hierdurch können wir den Materialfluss verbessern und ein größeres Augenmerk auf die Energieeffizienz legen." In Zorge fährt die Materialbearbeitung noch zweigleisig - mit Elektroschleifmaschinen und Druckluftschleifern. Dazu muss die alte Gussputzerei Hochfrequenz- und Druckluftnetze parallel betreiben. Doch am neuen Standort spielen Elektroschleifer keine Rolle mehr.

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Druckluft ist unterm Strich wirtschaftlicher

"Zum einen sind die modernen Druckluftschleifer gegenüber Hochfrequenzgeräten leistungsfähiger geworden, zum anderen fallen die Pneumatikwerkzeuge viel seltener aus", erklärt Herbst. Aus Kostensicht und wegen der größeren Zuverlässigkeit fahre Harz Guss mit einem Luftnetz und Druckluftwerkzeugen einfach wirtschaftlicher. Obendrein spare die Standortnähe der neuen Putzerei zum Gießprozess gegenüber einer Fernverlagerung erhebliche Transportwege und -kosten. Die Qualitätssicherung sei einfacher, und man schone ganz nebenbei auch das Klima, freut sich der Techniker.

Turbo-Hochleistungsschleifer als Grundausstattung

Turbinenschleifer des Typs GTG 21 von Atlas Copco.

Insgesamt elf Schleifkabinen wurden neu aufgebaut. Mit moderner Einrichtung wird in drei Schichten produziert. Nach umfangreichen Tests unterschiedlicher Werkzeuge erhielten alle neuen Gussbearbeitungs-Arbeitsplätze die gleiche Grundausstattung: Neben einem 2,1 Kilowatt (kW) starken Atlas-Copco-Turbinenschleifer vom Typ GTG 21 für Schrupp- und Trennscheiben mit 125 mm Durchmesser verfügt jeder Arbeitsplatz für Trenn- und Entgratarbeiten über einen GTG-40-Schleifer. Diese Druckluft-Turbinenschleifmaschine für 180- und 230-mm-Schleifmittel leistet 4,5 kW (ca. 6,1 PS) und wiegt dabei nur 3,8 kg. "Die Werker schwärmen von den handlichen und vibrationsarmen Hochleistungsschleifern wegen des geringen Gewichts und ihrer hohen Wendigkeit", lobt Herbst. Die Werkzeuge ließen sich durch ihre enorme Leistung selbst bei starkem Andruck aufs Werkstück einfach nicht abwürgen, und ein integriertes Unwucht-Ausgleichsystem senke den Vibrationspegel beim Schleifen mit 230er Scheiben auf unter 2,5 m/s². "Diesen unbedenklichen Wert haben Messungen der Berufsgenossenschaft bestätigt, die unsere Arbeitsplätze regelmäßig inspizieren", betont Florian Herbst.

Ergonomie und Energie

Der Materialbearbeitungsfachmann hatte durch ein nicht vibrationsgedämpftes Werkzeug am Anfang seiner Berufslaufbahn selbst einmal eine Sehnenscheidenentzündung erlitten und weiß daher, wie unangenehm und langwierig vibrationsbedingte Erkrankungen sind. "Zur Optimierung der Arbeitsplätze haben wir ein Gesundheitsmanagementsystem eingerichtet. Damit erkennen und vermeiden wir gesundheitliche Risiken. So achten wir bei allen neu anzuschaffenden Werkzeugen auf niedrige Schwingungspegel. Wegen ihrer niedrigen Schwingungswerte bei gleichzeitig hoher Leistung sind die gelben Schleifer unsere erste Wahl." Neben den ergonomischen Aspekten punkten die Turboschleifer von Atlas Copco auch beim Luftverbrauch. Ein Werkzeug mit Turbinenmotor hat gegenüber herkömmlichen Schleifern einen um etwa 35 % geringeren spezifischen Luftbedarf. Laut Atlas Copco Tools ist der Wirkungsgrad des GTG-Turboantriebs um bis zu 50 % besser als der von Lamellenmotoren.

Über 100 Stabschleifer der Typen LSR und LSF (hier im Bild eine LSF 28) setzt die Gießerei ein. "Sie bieten mehr Leistung, höhere Standzeiten, geringeres Gewicht und weniger Vibrationen als unsere früheren Werkzeuge", sagt Arbeitsvorbereiter Florian Herbst. (Foto: Atlas Copco Tools)

Die Turbos holen bei 6,3 bar Fließdruck bis zu 75 Watt (W) Schleifleistung aus einem einzigen Liter Druckluft. Sie tragen deshalb sehr viel mehr Material ab als konventionelle Druckluftschleifer, die es auf etwa 50 W/l bringen. Letztere zieht Harz Guss aber gerne für feinere Arbeiten heran - wie das Konturschleifen und die Innenbearbeitung von Gussteilen. In Ellrich wird sogenannter Kleinguss bearbeitet, das sind konturenreiche Gussteile bis zu einem Stückgewicht von etwa 20 kg. Und so ist jede der gut ausgeleuchteten und mit einer wirkungsvollen Staubabsaugung versehenen Kabinen auch mit drei Stabschleifern der Baureihen LSR und LSF von Atlas Copco Tools ausgerüstet. Diese bis zu 1350 W Abgabeleistung starken Geräte mit Lamellenmotor sind laut Herbst bereits mit über 100 Einheiten im Werk präsent und bei Harz Guss zu einem kompakten Standardwerkzeug fürs Gussputzen geworden. "Ein integrierter Drehzahlregler in diesen Stabschleifern stellt sicher, dass die eingespannten Fräser oder Schleifstifte selbst unter Last stets mit der optimalen Geschwindigkeit arbeiten." So bleibe die Produktivität konstant hoch. Zudem sorgt die besondere Lagerung der Abtriebsspindel für einen extra ruhigen Lauf. Der verbessert laut Atlas Copco das Schliffbild und verlängert zugleich die Standzeit der Schleifmittel.

Kürzere Wege für mehr Effizienz

Der Betriebsteil Ellrich glänzt mit einer lehrbuchhaften Drucklufterzeugung und -versorgung. Der Kompressor, ein öleingespritzter Schraubenverdichter Typ GA 55+ FF mit integriertem Kältetrockner von Atlas Copco, erzeugt die Druckluft in unmittelbarer Nähe zu den Verbrauchern und speist sie in ein strömungsgünstig ausgelegtes Netz mit großvolumigem Zwischenspeicher ein. Kurze Wege, wenige Rohrbiegungen und großzügig dimensionierte Leitungen minimieren Druck- und Strömungsverluste. "So können wir den Einspeisedruck ins Netz und die Energiekosten spürbar reduzieren. Außerdem hat die Maschine ausreichende Kapazitäten für künftige Erweiterungen, ohne dass wir zusätzlich investieren müssten."

Besondere Aufmerksamkeit hat Harz Guss den letzten Metern vom Netzabgang zu den Werkzeugen gewidmet, denn diese Etappe verursacht (bei schlechten Komponenten oder minderwertigem Druckluftzubehör) oft sehr hohe Leistungsverluste. Florian Herbst berichtet, dass die Gussbearbeitung früher häufig Spiralschläuche und Schnellwechsel-Messingkupplungen einsetzte. "Durch die vielen Windungen in den engen Spiralschläuchen und das Ventil in den Schnellkupplung kamen von den 6,3 bar Druck an der Wartungseinheit nur noch vier bis viereinhalb bar Fließdruck an den Schleifmaschinen an. So konnten unsere Geräte einfach nicht ihre volle Leistung bringen." Dabei muss eine gute Druckluftversorgung im Luftnetz auf dem Weg vom Kompressor zum Verbraucher nicht mehr als 1 bar Druck einbüßen, belegen Messergebnisse von Atlas Copco. Denn jedes Bar Druckverlust beschneidet die Leistung der angeschlossenen Verbraucher um rund 25 Prozent. Und die schlagen sich beispielsweise in weniger Materialabtrag, längeren Bearbeitungszeiten und unnötig hohem Energieverbrauch nieder.

Plug-and-Play

Ein öleingespritzter Schraubenkompressor vom Typ GA 55+ FF mit integriertem Kältetrockner erzeugt bei Harz Guss Zorge die Druckluft in unmittelbarer Nähe zu den Verbrauchern. Die Luft wird besonders effizient auf einen Überdruck von bis zu 7,5 bar verdichtet. (Foto: Atlas Copco)

Harz Guss hat derartige Engpässe eliminiert und beste Voraussetzungen für mehr Produktivität geschaffen: Ein gerader Schlauch mit 16 Millimetern Innendurchmesser führt jeder Schleifmaschine ausreichend Luft zu, und die nach dem Kugelhahn-Prinzip arbeitenden ErgoQIC-Sicherheitskupplungen bieten einen hindernisfreien Querschnitt für maximalen Luftdurchsatz. Jeder Arbeitsplatz in Ellrich hat eine eigene 1-Zoll-Wartungeinheit, welche die Druckluft automatisch filtert, auf den richtigen Druck regelt und - falls nötig - schmiert.

Florian Herbst deutet zu den Schleifkabinen: "Atlas Copco Tools hat das komplette Druckluftzubehör genau nach unseren Bedürfnissen vorkonfektioniert und uns praktisch den gesamten Installationsaufwand erspart." Als bei der Harz Guss Zorge GmbH die Lieferung aus Essen eintraf, packten Herbsts Kollegen nur noch die Kisten aus, schlossen den Inhalt an und konnten sofort produzieren. "Echtes Plug-and-Play eben", lobt der Arbeitsvorbereiter. kf

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