Je to působivé: jak bez tíže se vznáší podvozek bagru halou ve švábském Kirchdorfu, doprovázený blikajícím výstražným světlem a pravidelnými údery gongu, které slouží k ochraně zaměstnanců. Hned za ním následuje několik výložníků a otočných plošin zavěšených na jednom závěsném systému. Podvozek váží přibližně jedenáct tun – ostatní části dohromady váží dokonce přes 15 tun. „Hledali jsme řešení, které by umožnilo rychlejší tok materiálu a vyšší ekonomickou efektivitu při lakování a sušení obrobků,“ vysvětluje Thomas Fischer, odpovědný projektový manažer ve společnosti Liebherr. „Naše dosavadní závěsná lakovací linka byla dimenzována pouze na náklady do čtyř tun, těžší díly se přepravovaly ručně. Pro ně byla k dispozici pouze pozemní dopravní technika, což však lakování ztěžovalo. Stropní zařízení s nosností až 20 tun se nám zpočátku jevilo jako nerealizovatelné – dosud nikdo takové zařízení nevyrobil.“
Již od roku 1949 společnost Liebherr ve svém sídle v Bádensku-Württembersku vyrábí, montuje a lakuje hydraulická rypadla. Oblast použití těchto typických žlutých gigantů zahrnuje hloubení a ražbu tunelů, průmyslovou překladiště, demoliční a recyklační podniky i vodní hospodářství. Produktová řada zahrnuje stroje s provozní hmotností od deseti do 672 tun. V závodě v Kirchdorfu se v současné době vyrábějí rypadla do 77 tun – a trend směřuje k nárůstu. V rámci restrukturalizace výroby bylo proto třeba automatizovat proces povrchové úpravy i pro těžké díly a přejít na ekologické, ve vodě rozpustné dvousložkové hydrolaky. K dispozici již byla strojovna, která se dosud využívala ke svařování dílů. Na celkové ploše 3 500 metrů čtverečních tak bylo možné vybudovat zcela nové zařízení.
Nový nápad ze stavebního průmyslu
Řešení dodala společnost Vollert Anlagenbau z Weinsbergu. Tento specialista na těžká břemena vyvíjí kromě intralogistických systémů pro kovoprůmysl a automobilový průmysl také dopravníkové systémy pro stavební průmysl, mimo jiné pro závody na výrobu prefabrikátů z betonu. Právě z této oblasti pochází princip nové průběžné jednonosníkové závěsné dráhy pro díly o hmotnosti až 20 tun. „Při navrhování nového zařízení jsme mohli čerpat z našich zkušeností ze stavebního průmyslu. Již dříve jsme zde navrhovali podobná zařízení. Tak vysoká nosnost je však u zařízení vedeného po stropě dosud ojedinělá,“ vysvětluje Dieter Schnell, projektový manažer společnosti Vollert. „Výzvou bylo navíc vyvinout zařízení, které by z důvodů ochrany proti výbuchu v lakovacích stanicích fungovalo bez elektrického pohonu jednotlivých dopravních jednotek. A to se nám podařilo.“
Dokonalá ochrana proti výbuchu: žádný motor, žádné napájení
Řešení je stejně jednoduché jako geniální: přepravní jednotky speciálně vyvinuté společností Vollert se skládají z závěsu, na který se obrobky podle velikosti a hmotnosti zavěšují jednotlivě nebo po několika kusech. Výšku lze přitom měnit v rozmezí dvou metrů. Závěsné systémy se pohybují po stropní kolejnici napříč celým zařízením, na které jsou v pravidelných intervalech nainstalovány stacionární třecí pohonné jednotky, které zajišťují potřebný posuv. Tři rozdělovací manipulátory v centrálních bodech, každý s rozpětím 15,5 metru a hmotností 14 tun, přebírají přepravní jednotky a dopravují je do určených kabin pro nanášení základního nátěru, lakování, odpařování a sušení. Zde se pak projevují skutečné výhody pohonného systému: Vysouvání a zasouvání závěsných systémů do kabin se provádí pomocí technologie třecích kol a ozubeného hřebenového pohonu, které jsou namontovány na rozdělovacím manipulátoru. Uvnitř kabin proto nejsou zapotřebí žádné motory ani části zařízení vedoucí proud – což je rozhodující faktor pro ochranu proti výbuchu. „Pohonné jednotky s ochranou proti výbuchu jsou sice možné, jsou však podstatně dražší,“ říká Dieter Schnell. „Kromě toho je tato technika vystavena znečištění, například lakovým mlhem, což vyžaduje neustálou údržbu.“ S pohonem s třecím kolem naopak inženýři společnosti Vollert našli nákladově efektivní, trvanlivé a téměř bezúdržbové řešení s vysokou dostupností: nové zařízení je v provozu 24 hodin denně.
Kompletní projektování z jedné ruky
Jako generální dodavatel převzala společnost Vollert nejen projektování, dopravní techniku a ocelovou konstrukci, ale také koordinaci dalších částí technického vybavení linky. Celý systém zahrnuje celkem 17 pracovních stanic, z toho pět sušících a odpařovacích kabin a po jedné čisticí, základovací, lakovací a chladicí kabině. Na konci linky se navíc nachází vyrovnávací zásobník se čtyřmi místy. Ten slouží jednak jako volná chladicí dráha po vysušení vrchního nátěru, jednak k vyrovnání výkyvů ve výrobě. Nakládání a vykládání zajišťuje čtvrtý manipulátor s rozpětím 16 metrů a výškou 10,5 metru. Ten je koncipován jako samohybné poloportálové řešení, takže žádný rušivý nadzemní nosník neomezuje akční rádius při dodávce dílů o délce až 12,5 metru, výšce 4,5 metru a šířce 2,8 metru. Po dodání se díly zavěsí do přepravní jednotky, která se nachází v nakládacím manipulátoru, a odvezou se do čisticí kabiny. Na konci průjezdu převezme první ze tří rozdělovacích manipulátorů nosnou jednotku s obrobkem a dopraví jej na odkapávací stanici a poté na volné přípravné místo. Zde se mimo jiné zakryjí plochy, které se nemají lakovat, jako je otočný kroužek bagrů, a před nanesením základního nátěru se utěsní otvory. Kromě toho je přepravní jednotce přiřazen odpovídající datový záznam, který poskytuje informace o druhu lakování, barvě RAL, teplotě a době schnutí. Číslo RAL lze na základovací a lakovací stanici vyvolat na displejích. K tomuto datovému záznamu přistupuje také řídicí systém sušárny. Po potvrzení operátorem proběhne najetí, vyjmutí a další přeprava plně automaticky. Celkem je neustále v oběhu 19 závěsů, z nichž každý unese až 20 tun. Díky paralelnímu uspořádání přípravných stanovišť a lakovacích kabin je navíc kdykoli možné křížení obrobků, a tím i předjíždění, přednostní průchod, vyvedení nebo návrat. Průjezdní vyrovnávací úsek vede paralelně kolem pracovních stanic k lakovacím kabinám. Jedno nosníková závěsná dráha společnosti Vollert tak nabízí podstatně vyšší flexibilitu než jiné systémy. Již v předfázovém plánování byly procesní postupy virtuálně simulovány a byl stanoven optimální počet přepravních jednotek pro plynulý průběh. Nalezené řešení tak zaručuje nejrychlejší taktové časy.
Ekologická lakovací technika
Na vybavení lakovacích a sušicích kabin se specializuje společnost Heimer Lackieranlagen und Industrielufttechnik z Bielefeldu. Dvě kabiny slouží k nanášení základního nátěru a vrchního laku na díly rypadel. Plně automatická roletová vrata zabraňují úniku lakové mlhy a znečištění povrchů. Moderní filtrační systémy zajišťují odsávání a čištění vzduchu, přičemž díky použití ve vodě rozpustných dvousložkových hydrolaků už lak téměř neobsahuje žádná rozpouštědla. I u následujících chladicích, odpařovacích a sušicích kabin sází společnost Liebherr na ekologické řešení: sušičky pracují s 90 procenty recirkulovaného vzduchu a pouze deseti procenty čerstvého vzduchu. Díky výměníku tepla v odpařovacím zařízení se navíc čerstvý vzduch předehřívá a cenná energie se vrací zpět do systému. Po dokončení sušení se závěsné vozíky přesouvají na návratovou dráhu, na jejímž konci jsou obrobky sejmuty a předány do finální montáže. Zatímco z důvodů bezpečnosti práce se v oblastech s provozem v továrně jezdí rychlostí 0,2 m/s, v uzavřené lakovací zóně a na návratové dráze dosahuje zařízení rychlostí až 0,5 m/s.
S tímto výsledkem je vedoucí projektu Thomas Fischer velmi spokojen: „Ačkoli se jedná o první zařízení svého druhu, jsme o tomto řešení naprosto přesvědčeni. Ve srovnání s dřívějším stavem nyní dosahujeme kratších taktových časů při podstatně vyšších zatíženích a zároveň jsme v průchodu mnohem flexibilnější. Díky tomu disponujeme moderním, ekologickým a ekonomičtějším zařízením.“ A také doba realizace projektu je působivá: inženýři společnosti Vollert potřebovali od plánování až po konečné předání pouhých 15 měsíců.
