Vor 70 Jahren gegründet erarbeite sich die J. Delschen GmbH & Co.KG einen Namen als Beton-Kesselofenwerk. Bereits in den 1960er-Jahren begann man wegen des nahezu identischen Herstellprozesses mit der Produktion von Sonnenschirmständern und löste damit die Herstellung von Kesselöfen ab. Seit 2004 führen die Söhne Volker und Gernot Delschen das Unternehmen in dritter Generation und liefern ihre Produkte in mehr als 30 Länder.
Von Hand nicht mehr möglich
Die über die Zeit enorm gestiegene Produktion war von Hand nicht mehr zu bewältigen. Stückzahl und auch das Gewicht der einzelnen Steine war zu groß geworden. Nach der bereits weitgehend automatisierten Fertigung der Ständer sollte auch das Beschichten automatisiert werden, sodass Venjakob aus Rheda-Wiedenbrück 2012 den Auftrag für den Bau einer vollautomatischen Beschichtungsanlage erhielt. Venjakob hat sich in seiner 50-jährigen Geschichte ein hervorragendes Renommee als Entwickler, Hersteller, Vertreiber und Dienstleister erarbeitet und sich zu einem international anerkannten und weltweit agierenden Systemhersteller von Oberflächen- und Abluftreinigungsanlagen sowie fördertechnischen Produkten entwickelt. Die von Delschen gesetzte Aufgabe spielte somit in idealer Weise in die Kernkompetenzen des Unternehmens. Die Produktion bei Delschen umfasst eine Vielzahl von unterschiedlichen Schirmständern mit einem Gewicht von 15 bis 160kg, Kantenlängen von 300 bis 800mm und Formen von rund über achteckig bis viereckig. Insgesamt ca. 20 verschiedene Grundvarianten, die sich in der Detailausstattung noch weiter unterscheiden, werden hier gefertigt. Die geforderten Taktzeiten variieren je nach Produkt und liegen zwischen 35s bei kleineren Steinen und vollautomatischer Beschickung und 90s bei manueller Einschleusung schwerer Betonsteine im Sonderformat.
Taktzeiten unterschritten
Das Anlagenkonzept von Venjakob beinhaltet drei Kawasaki Roboter. Einen Kawasaki ZX300S zum Handhaben der Steine zwischen Lagersystem, Beschichtungsanlage, Trockenofen und Schleusensystem (in Summe je sieben Aufnahme- und Ablagepositionen) und zwei RS010N zum Beschichten der Steine in zwei getrennten Lackierkabinen. Auf die Verwendung von Atex spezifizierten Lackierrobotern konnte hier verzichtet werden, da es sich bei den verwendeten Beschichtungsmedien um wasserbasierte Lacke handelt. Die Auswahl der Roboter richtete sich nach zwei grundsätzlichen Kriterien:
- So klein und wendig wie möglich, was zur Auswahl des Kawasaki RS010N als Lackierroboter führte.
- Maximales Offset und Drehmoment in den Handachsen sowie Reichweite, was zur Auswahl des Kawasaki ZX300S als Handlingsroboter führte.
Jeder Stein durchläuft zwei Beschichtungsgänge. In Zelle 1 wird eine porenschließende Grundierung aufgetragen. Dies dient der Lackreduzierung je Stein, ist aber auch gleichzeitig ein Schutz gegen Frostschäden im Gebrauch der Steine. In Zelle 2 werden Lacke unterschiedlicher Farbe als Finish aufgetragen. Nach dem ersten Beschichten durchlaufen die Steine einen Trocknungs- und Vorwärmgang bei 60°C bzw. einen reinen Trocknungsgang nach der zweiten Beschichtung. Zwischen den beiden Zellen ist hierfür, ein von Venjakob konzipiert und gebauter vierstöckiger Infrarot-Ofen installiert, der von beiden Seiten bestückt wird. Der Transfer zwischen Zellen und Ofen wird durch ein ebenfalls von Venjakob konstruiertes Shuttlesystem auf der einen Seite und dem ZX300S auf der anderen Seite realisiert. Die fertig beschichteten Steine werden bis zur vollständigen Aushärtung des Lacks in einem Trocknungsturm eingelagert.
Intelligente Sensorik im Einsatz
Da der Fertigungsprozess der Betonsteine sehr staubintensiv ist, ist ein Reinigungsprozess notwendig. Weiterhin werden die Steine in einer separaten Zelle am Ende des Lagersystems noch vor dem Reinigen vermessen. Als Qualitätsmerkmal ergeben sich aus Höhe und Gewicht die Dichte des Betons und die notwendige Montagehöhe der Schirmaufnahme in der nachfolgenden Verarbeitung. Die Steine werden dazu am Lagerausgang ausgerichtet und auf eine Transportaufnahme mit Wiegezellen überführt. Auf dem Weg in die Bürstzelle wird die Höhe mit Ultraschallsensoren \’on the fly\‘ ermittelt. Alle Daten werden auf einem RFID Chip gespeichert. Teile die nicht dem Standard entsprechen, werden nach dem Lackieren ausgeschleust, von Fachpersonal begutachtet und gegebenenfalls verworfen oder manuell fertig montiert. In der geschlossenen Bürstzelle (keine Staubverschleppung) wird der Pressgrad und Oberflächenanhaftungen mit umlaufenden und Flächenbürsten von allen Seiten gereinigt. Am Ende der Zelle wird der Stein von dem Kawasaki ZX300S aufgenommen und in die erste Lackierzelle überführt. Insgesamt sieben Einzelpositionen verbindet der ZX300S als flexible zentrale Einheit in dieser Anlage.
