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Die Steuerungstechnik verknüpft, daß komplexe Zusammenspiel der einzelnen Komponenten der Leistungselektrik und -elektronik, zu der der Transformator, die Drossel, Kondensatoren, Leistungsschalter, Schütze, usw. gehören. Eine solch komplexe Systematik erfordert das langjährige, fundierte Fachwissen der Foundry Service GmbH im Rahmen der Fertigung, Instandsetzung, Wartung und Modernisierung solcher Steuerungsanlagen.


Zum Betreiben einer NF - oder MF - Induktionsanlage sind gewisse Zusatzaggregate, sog. Peripherieanlagen, notwendig. Diese umfassen u.a.

  • die Hydraulik
  • die Wasserrückkühlanlage
  • die Chargierung.

Die Beschaffung, Instandsetzung und Neufertigung von Komponenten ist unsere ständige Herausforderung, um Ihnen einen reibungslosen Betrieb zu gewährleisten. Sämtliche Bauteile werden entweder instandgesetzt, oder, sollte der Reparaturumfang den Neuwert überschreiten, für Sie neu gefertigt.

PERFORMANCELEVEL

Die Maschinenrichtlinie definiert den Performance Level (PL) in der EN ISO 13849 Teil 1 & 2. Anhand des PL wird die Sicherheit einer Funktion oder auch eines Bauteils angegeben. Je höher der PL, desto sicherer und zuverlässiger ist die betrachtete Funktion. Der angegebene Wert für den Performance Level hat damit auch Auswirkungen darauf, wo ein bestimmtes Bauteil eingesetzt werden darf, da der PL immer mindestens so hoch sein muss, wie der Risikowert an der betrachteten Stelle.

„Steuerungen sind so zu konzipieren und zu bauen, dass es nicht zu Gefährdungssituationen kommt. Sie müssen so ausgelegt und beschaffen sein, dass sie den zu erwartenden Betriebsbeanspruchungen und Fremdeinflüssen standhalten.“

Bei der Auslegung der jeweiligen Maschine oder Anlage auf Sicherheit nach EN ISO 13849 sind immer zwei Performance Level zu berechnen. Zum einen ist der erforderliche PL zu ermitteln, zum anderen der erreichte PL.

1. Der erforderliche Performance Level: Die Risikobeurteilung nach EN ISO 13849 funktioniert ähnlich wie nach EN 954-1. Sie wird durch die Bewertung des Risikos anhand von Schadensausmaß, Häufigkeit und Aufenthaltsdauer und Möglichkeit zur Vermeidung der Gefährdung bewertet. Am Ende der Bewertung erfolgt die Ermittlung des erforderlichen Performance Level.

2. Der erreichte Performance Level: Zur Berechnung des erreichten Performance Level wird der Aufbau der Steuerung bzw. der Sicherheitsbauteile sowie die Gefährdungssituation betrachtet. Es kommt bei dieser Bewertung auf die Steuerungskategorien, die MTTF-Werte und die Werte für den Diagnosedeckungsgrad (DC) an.

Die Foundry Service garantiert bei allen Neufertigungen, Modernisierungen oder Modifizierungen von Steuerungen die Anwendung dieser Bestimmungen gemäß der Maschinenrichtlinie.

Gerne unterstützen und beraten wir Sie zu Fragen oder Problemen, herstellerübergreifend, zur Ermittlung des Performance Levels.

MODERNISIERUNG VON TIEGEL- & RINNENOFENANLAGEN

Die Foundry Service GmbH optimiert Produktionsanlagen in Gießereien sehr effizient durch die Aktualisierung der elektrischen Schaltanlagen.

Durch die Verwendung von Standardbauteilen, wie z. B. modernen SPS-Baugruppen, Schaltgeräten und Messumformern wird die Produktivität auch in Zukunft gesichert und die Ersatzteilhaltung auf ein Mindestmaß reduziert. Eine zusätzliche Ausbildung des Instandhaltungspersonals ist aufgrund der hohen Austauschbarkeit der Standardbauteile nicht erforderlich.

Das Foundry-Service-Spektrum für die Modernisierung von Steuerungen umfasst alle in der Gießerei vorhandenen Produktionsanlagen wie:

  • NF/MF-Induktionsanlagen
  • Pfannentransportsysteme
  • Kühlwasser- und Filteranlagen
  • Transport- und Dosiersysteme
  • Betriebsdatenerfassungssysteme
  • Energiemanagementsysteme
  • Wärmebehandlungsanlagen
  • Formanlagen
  • Sandaufbereitungsanlagen
  • Formentransportanlagen

Die Modernisierungen der Produktionsanlagen werden von der Foundry Service GmbH komplett kundenorientiert und mit absoluter Termintreue abgewickelt.

Modernisierung Rinnenofenanlage WHO
Die Foundry Service realisierte bei einem namenhaften Automobilzulieferer innerhalb eines kurzen Zeitraums eine komplette Modernisierung an einem bestehenden Warmhalteofen. Die besonderen Anforderungen des Kunden waren:

  • Komplette Erneuerung der Steuerung sowie der Kompensation
  • Komplette Neufertigung der Ofenbedienung
  • Modernisierung des bestehenden Kühlwassersystems
  • Modernisierung der Stickstoffbeaufschlagung
  • Montage und Inbetriebnahme über Weihnachten/Neujahr innerhalb von 2 Wochen

Dazu wurden nach Betriebsstillstand das komplette Equipment demontiert und alle Schnittstellen überarbeitet. Im Anschluss wurden alle neu gefertigten Komponenten installiert und in Betrieb genommen. Innerhalb der Baumaßnahme wurden zusätzliche Applikationen für den Kunden realisiert. Diese gliederten sich in folgende Funktionen:

  • Automatische selbstständige Kippung des Ofens zum Befüllen der Transportpfannen nach vorgegebener Abgabemenge über Touchpanel durch den Bediener
  • Installieren eines Energie-Management-Systems zur Vermeidung von Stromspitzen

Die gesamte Maßnahme wurde gemäß der EG-Maschinenrichtlinie in einer neu erstellten Betriebsdokumentation erfasst und dokumentiert.

APPLIKATIONEN FÜR TIEGEL- & RINNENOFENANLAGEN

Schmelzprozessor

Der Schmelzprozessor ist ein System aus Hard- und Software zur Steuerung von Induktions-Schmelzöfen, das für den nachträglichen Einbau in vorhandene Ofenanlagen geeignet ist und folgende Vorteile gegenüber dem manuellen Ofenbetrieb bietet:

  • Verringerung des Energiebedarfes
  • Erhöhung der Produktivität durch Verringerung der Nebenzeiten
  • Reproduzierbare Qualität der Schmelze
  • Entlastung des Bedienungspersonals
  • Erhöhung der Betriebszuverlässigkeit
  • Erhöhte Sicherheit gegen Überhitzung der Feuerfestzustellung
  • Dokumentation der Betriebsdaten

Folgende Betriebsarten können mit dem Schmelzprozessor realisiert werden:

  • Schmelzen
  • Überhitzen
  • Warmhalten
  • Kaltstart
  • Sintern

Gattierungssystem

Kernstück des Gattierungssystems ist ein Rechner, der sich z. B. im Leitstand befindet und der einen ständigen Datenaustausch mit einem evtl. vorhandenen Schmelzprozessor, dem Spektrometer, einem zentralen Server im Firmennetzwerk, der Kranwaage, sowie je einer Textanzeige und Plattformwaage für die Zuschlag- und Legierungsstoffzugabe ausführt.

Die folgende Abbildung zeigt das Blockschema einer typischen Anlagenkonfiguration. Auf dem Gattierungsrechner werden die Rezepturen für die zu produzierenden Werkstoffe erstellt und eine Folge von Rezepten für eine Tagesproduktion zusammengestellt. Auf Wunsch kann die Rezepterstellung auch kostenoptimiert vom Rechner durchgeführt werden. Basis für die Rezepterstellung bilden die Stammdaten für die Richtanalysen sowie die Einsatz- und Zuschlagstoffe.
Wahlweise können die zugehörigen Daten (z. B. die prozentualen Anteile der einzelnen Legierungselemente) am Rechner selbst eingegeben und verwaltet oder aber vom Server im Firmennetzwerk aus einem beliebigen Datenbanksystem (SQL-Server, Oracle usw.) übernommen werden.

Programm zur Erstellung von Werksprüfzeugnissen nach EN 10204

Das Programm dient der komfortablen Erstellung von Werksprüfzeugnissen nach EN 10204. Dieses übernimmt automatisch die zur Erstellung benötigten Informationen, wie Analysedaten, mechanische Eigenschaften usw. aus Datenbankdateien, in welche von anderen Programmen wie Schmelzprozessor, Gattierungssystem, Auswertungsprogramm für Zugproben usw. die entsprechenden Daten eingetragen wurden.

Dabei können sich diese Dateien auf beliebigen Rechnern innerhalb des Firmennetzwerkes befi nden.

Programm zur Auswertung von Zugproben

Das Programm zur Auswertung von Zugproben übernimmt die von einer Zugprüfmaschine in ASCII-Dateien abgelegten Informationen zu den Kraft-Verlängerungs-Diagrammen. Diese werden graphisch dargestellt und es wird die Dehngrenze Rp0,2 ermittelt. Die Daten werden in einem Datenbanksystem hinterlegt und können statisch ausgewertet werden. Das Programm bietet folgende Funktionen:

  • Ermittlung der Dehngrenze Rp0,2
  • Übernahme der Daten in ein Datenbanksystem
  • Statistische Auswertung

VISUALISIERUNG STEUERUNG

Steuerung eines Warmhalteofens

Jedes Menü der Visualisierung hat einen Bereich mit menüspezifi schen Darstellungen. Dort werden weitere Buttons oder Anzeigen zur Verfügung gestellt. Die nachfolgende menüspezifi sche Darstellung wird im Startmenü angezeigt und ermöglicht einen Wechsel in alle anderen Menüs.

Oberflächentemperaturen des Ofengehäuses einstellen

Am Ofengehäuse werden an 6 Stellen mit NiCr-Ni Thermoelementen die Oberfl ächentemperaturen überwacht. Der Ofenfl ansch und die Ofenkabel sind wassergekühlt, jeder Kühlkreis besteht aus einer Hauptleitung und einem Bypass. Sowohl in der Hauptleitung als auch im Bypass gibt es eine Temperatur- und eine Durchfl ussüberwachung.

Anlage nach NOT-HALT wieder einschalten

Wird aus Sicherheitsgründen einer der Not-Halt-Taster gedrückt, unterbricht das sofort den Kippbetrieb der Anlage. Die Leistungseinspeisung des Induktors bleibt davon unberührt.

Steuerung der Ofenkühlung

Der Induktor ist wassergekühlt. Die Wassertemperaturen und Durchfl ussmengen der 4 Kreisläufe werden überwacht und auf dem Touchpanel angezeigt

Steuerung eines Tiegelofens

Das Menü „Power“, zeigt die elektrischen Parameter als Werte und Balken an. Hier kann der Betriebsmodus geändert werden. Das Menü und die angezeigten Werte ändern sich je nach dem gewählten Betriebsmodus.

Steuerung der Ofenkühlung

In diesem Menü können die Grenzwerte für Temperatur und Durchfl ussmenge eingestellt werden. Im Falle eines Übertemperaturfehlers in einem einzelnen Kühlkreis wird die Leistung zum Schutz des Ofens auf eine niedrige Stufe geschaltet. Bei einer Störung der Durchfl ussmenge in einem einzelnen Kühlkreis wird der Strom abgeschaltet, um den Ofen zu schützen.

INTELLIGENT ELEKTRISCH GIESSEN

Elektrisches Handling des Gießprozesses

Die elektrische Bedienung von Gießpfannen modernisiert und optimiert Ihren Gießprozess. Eine hohe Effi zienz sowie arbeitssicherheitstechnische Aspekte führen zu einer großen Akzeptanz bei den Betreibern. Die zusätzlichen Möglichkeiten einer Automatisierung bieten Steigerungspotenziale zur Gussteilerzeugung. Parametrierbare Abläufe können schwankende Ausschusskennzahlen durch optimierte Gießgeschwindigkeiten, abgestimmt auf jedes Gussteil, reduzieren. Gleichzeitig kann bei einem erhöhten Produktionsausstoß eine hohe Arbeitssicherheit realisiert werden. Der Gießer wird deutlich entlastet und kann sich mit seiner wertvollen Arbeitskraft und Erfahrung optimal in den Prozess einbringen.

  • Ermüdungsfreies Handling
  • Reproduzierbare Abläufe
  • Dokumentierbarere Gießprozesse
  • Höchste Arbeitssicherheit
  • Steigerung von Qualitätsstandards
  • Attraktive Arbeitsbedingungen

Elektrische Antriebssysteme für Gießpfannen

Mit unseren Antrieben KAZ oder I-Drive haben Sie die Wahl, Ihre Gießpfanne so optimiert wie möglich, anzutreiben. Dazu können Sie aus unterschiedlichen Bedieneinheiten, passend zu Ihrem Prozess und den bestehenden Bedingungen, wählen.

Wir bieten die Möglichkeit der kabelgebundenen oder per Funk zu betätigenden Bedienung. Des Weiteren unterscheiden sich unsere Antriebe durch lineare oder proportionale Geschwindigkeiten. Das heißt, dass wir den Gießer vom Gießprozess entlasten und Schwankungen der Gießgeschwindigkeit mit unmittelbar einhergehenden Fehlerquellen im Gussteil begrenzen können.

Unabhängig davon, ob Ihre Gießpfanne neu gefertigt oder eine bestehende Gießpfanne umgerüstet wird, Sie haben die Wahl aus unterschiedlichen Lösungen, um den für Sie optimalen Prozess zu defi nieren.

Ihre Vorteile:

  • Direkte oder indirekte Antriebe
  • Lineare oder proportionale Gießgeschwindigkeiten
  • Kabelgebundene oder funkgestützte Bedienung
  • Motorische oder händische Bedienung durch Fingerklauenkupplung mit I-Drivesystem

ELEKTRISCHE STEUERUNG VON GIESS-UND PERIPHERIESYSTEMEN

Elektrische Verriegelung gemäß Anforderung DIN EN1247 im Funkbetrieb

Die DIN EN 1247 gibt unmissverständlich an, „Pfannen müssen mit Sicherungen gegen Pfannendrehungen ausgerüstet sein. Solch eine Vorrichtung darf nur unmittelbar vor dem Vergießen entriegelt werden.“ Anstatt über die Auslegungsmöglichkeiten „unmittelbar vor dem Gießen“ zu philosophieren, haben wir eine elektrische Verriegelung entwickelt, welche es ermöglicht auch, in großer Höhe über Formkästen oder nicht bzw. schwer erreichbaren Gießgruben die Verriegelung der Pfanne fernbedient zu entriegeln. Im Zusammenspiel mit unserem elektrischem Gießpfannenantrieb ist ein Kippen der Pfanne nur im entriegelten Zustand möglich.

  • Elektrischer Linearantrieb Typ KAZ
  • Elektrisch angetriebene Verriegelungsmimik
  • Verriegelungspunkt an der Pfanne

Wiegesystem Eine exakte Ermittlung des Schmelzgewichtes und die Übertragung der Daten in Echtzeit an übergeordnete Erfassungssysteme oder stationäre Anzeigen, bilden die Grundlage für einen optimalen Prozess. Diese Daten haben eine elementare Bedeutung für den Arbeitssicherheitsschutz und die Qualität von nachfolgenden Produktionsabläufen.

Mit unserem Wiegesystem im Lastbolzen der Gießpfanne haben Sie die permanente Kontrolle über das Gewicht des Pfanneninhaltes. Zusätzliche Wiegesysteme an Krananlagen oder Gabelstaplern entfallen und reduzieren somit nicht die Traglast des Lastaufnahmesystems.

  • Permanente Gewichtsanzeige in Echtzeit
  • Keine Reduzierung des zulässigen Gesamtgewichtes des Lastaufnahmesystems
  • Funkbasierte oder kabelgebundene Übertragung der Daten

Dosier- und Drahteinspulanlagen

Durch eine Vielzahl von verwendbarer Sensorik ist der vollautomatische Ablauf von Prozessen in einer immer höheren Fertigungstiefe möglich. Wir verwenden diese Technologien, um Ihnen an sicherheitsgefährdeten oder hochsensiblen Produktionsbereichen einen optimalen ressourcenschonenden Prozess zu ermöglichen.

Die dargestellte Anlage, bestehend aus einer Dosieranlage für Zuschlagstoffe und einer Drahteinspulanlage mit zwei Drahteinspulmaschinen, ermöglicht durch solche Verknüpfungen automatisierte Prozessabläufe. Mit der Schmelzeanalyse als Basis werden die weiteren Prozesse, wie die Schmelzekorrektur und Schmelzebehandlung, automatisiert gesteuert und zentral überwacht.

Unabhängig vom Bediener werden alle produktionsrelevanten Daten an die entsprechenden Schnittstellen in Echtzeit übergeben. Durch die Anbindung über Profibusverbindungen an ein zentrales Netzwerk oder Betriebsdatensystem können alle für den Herstellungsprozess benötigten Parameter analysiert, kontrolliert und beeinflusst werden. Die Vorteile für den Betreiber:

  • Prozessüberwachung in Echtzeit
  • Aufzeigen der Parameter wie Schmelztemperatur, Schmelzanalyse und Gewicht
  • Rechnerbasierte autarke Auswertung und Korrektur der Schmelze nach Vorgabe
  • Dokumentation der Prozesse und Erstellung von Qualitätsprotokollen pro Charge
Steuerungstechnik-Broschüre
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