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Korrosionsschutz durch PVC

| Autor / Redakteur: Axel Köller, Erich Schirra* / Karl-Ullrich Höltkemeier

Wenn es Automobilherstellern darum geht, den Unterboden von Fahrzeugen vor Korrosion zu schützen, sind die Helfer von SAR Elektronic aus Dingolfing gefragt. Das Unternehmen projektiert und baut Anlagen zum vollautomatischen Dosieren und Auftragen von PVC zum Beispiel auf Schweißnähte und Blechfalze. Möglich wurde die Anlage durch antriebsbasierte Automation von Lenze.

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( Archiv: Vogel Business Media )

Erich Schirra, Leiter des Technikums bei SAR erläutert: „BMW gehört zu unseren Hauptkunden“ und verweist auf eine Neuentwicklung, welche die Oberflächenbehandlung revolutioniert hat. Mit einer ausgeklügelten Regelungstechnik ist es dem Unternehmen gelungen, die PVC-Nähte überaus exakt und materialsparend aufzubringen. Möglich wurde die Innovation durch antriebsbasierte Automation von Lenze.

Das Tempo der Datenkommunikation zwischen Steuerung im Umrichter und der eigentlichen Motorregelung macht eine Dosierstation überflüssig. „Die in den Servoregler integrierte Steuerung arbeitet hier einfach unschlagbar schnell. Innerhalb des weltweiten Marktes der Oberflächenbearbeitung ist unser System eine Neuentwicklung“, berichtet Schirra. Die sonst übliche Datenübertragung zwischen Servoregler und einer speicherprogrammierbaren Steuerung via Feldbus entfällt. Dadurch ist die Zykluszeit extrem kurz.

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Kolbenpumpen der Druckerhöhungsstation sorgen für einen Druck von 200 bis 250 Bar im Zuleitungssystem. An den Umschaltpunkten der Pumpe sinkt naturgemäß der Druck, der sich in Wellen im Zuführsystem fortsetzt.

Das SAR-System registriert über den ersten Drucksensor den Pumpenschlag und leitet das Signal an den Servoregler. Anhand der Weglänge und der Auftragsgeschwindigkeit lässt sich exakt ermitteln, wann die Welle an der Regeleinheit angekommen ist.

Servomotor verändert den Querschnitt des Durchflusses

Jetzt kommt der Synchron-Servomotor der Reihe SDS von Lenze ins Spiel. Er arbeitet als überaus präziser Stellantrieb und verändert den Querschnitt des Durchflusses – ähnlich wie bei einem Wasserhahn. So lassen sich Mengen und vor allem auch der Druck regeln. Sinkt der Vordruck, vergrößert der Motor den Durchflussquerschnitt oder verkleinert ihn bei Druckspitzen.

Erst nach der Einheit zur Querschnittsveränderung – für diese Innovation läuft zurzeit ein europaweites Patentverfahren – gelangt das PVC zur eigentlichen Spritzdüse und wird mit 40 Bar sauber auf die Karosserie aufgetragen.

Während der Synchron-Servomotor und die Regeleinheit auf einer Montageplatte am Fuß des Roboters angebracht sind, ist die Düse als eigentliches Werkzeug am stählernen Handgelenk eines Roboters montiert. „Damit senken wir im Vergleich zu sonst üblichen Dosiereinheiten erheblich das Gewicht. Die Roboter müssten dafür sonst rund 250 Kilogramm mitschleppen“, erläutert Schirra. Die Vorteile sind geringere Traglasten und damit sinkende Massenträgheitsmomente, verbunden mit höheren Geschwindigkeiten und höherer Präzision.

Servo-Umrichter regelt und steuert

Ein Servo-Umrichter der Reihe 9300 Servo PLC übernimmt einerseits die exakte Regelung eines Synchron-Servomotors von Lenze und andererseits die Aufgaben einer Steuerung. Hier ist in erster Linie die Verarbeitung der Signale von zwei Drucksensoren und einem Durchflussmesser zu nennen.

„Schwankungen im Druck bestimmen später die Güte der Naht“, sagt Schirra und spricht von Pulsation, die mit einer Sinuskurve vergleichbar ist. Sie macht sich in Form eines unterschiedlich breiten Auftrages des Kunststoffes bemerkbar. Hier gleichmäßig zu arbeiten, ist das Maß aller Dinge und fester Bestandteil des Qualitätsmanagements von Automobilbauern. So verfügt BMW beispielsweise über einen Nahtkatalog, der die technischen Eckdaten wie Form, Breite oder Dicke eindeutig festlegt.

Das Leistungsangebot von SAR Electronic erstreckt sich über die komplette Projektierung von Applikationslinien – inklusive Materialversorgung und Roboterprogrammierung. SAR tritt bei BMW als Generalunternehmer für komplette Applikationslinien auf. Schnelle Inbetriebnahme und gute Servicemöglichkeiten sind bei den verwendeten Komponenten dabei äußerst wichtig.

*Axel Köller, Vertriebsingenieur, Lenze AG, Hameln; Erich Schirra, Projektleiter Engineering, SAR Elektronik GmbH, Dingolfing

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