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21.11.2017

Kabinen-Anlagen-Technik

Kabinen-Anlagen-Technik: 09.10.2017

Smarte Lösungen für den Paintshop

Aktuelle Entwicklungen und nachhaltige Technologien für die Prozesse Lackieren, Materialfluss und Trocknen

Das Technologiezen­trum von Eisenmann in Holzgerlingen verwandelt sich alle zwei Jahre zu einer Ausstellungsplattform. Am 19. und 20. September stellte das Unternehmen im Rahmen der "TechnologyDays" Ideen und Lösungen für den "Paint Shop der Zukunft" vor.

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Blick in den "Smart Oven": Über die karossenspezifische Erfassung qualitätsrelevanter Prozesswerte sind Fahrwegs- und Schwenkdüsensteuerungen möglich. Fotos:Eisenmann

Auf etwa 10.000 m² präsentierte der Anlagenbauspezialist individuelle Anlagenkonzepte und energieeffiziente ressourcensparende Technologien. Über 800 internationale Fachbesucher informierten sich auf geführten Rundgängen an fünf Stationen über das Produk­tionsleitsystem "E-MES", virtuelle Anlagen­inbetriebnahmen, aktuelle Applikationstechnik, Simulationsmodelle für die Anlagenplanung, skidlose Fördertechnik sowie ein innovatives Ofenkonzept. Der "Smart Oven" unterstützt die Bestrebungen der Industrie hin zur intelligenten Produktion und erfüllt die Kundenanforderungen nach hoher Herstellungsqualität, Flexibilität und Effizienz vor dem Hintergrund der Kostenreduktion.

Eingebettet in das Portfolio der Fördersysteme lässt sich im Sinne der Industrie 4.0 ein Gesamtkonzept zum Smart Paint Shop verwirklichen. In Kombination mit der ebenfalls neuen "VarioLoc", die Karossen und Werkstücke skidlos durch die Beschichtungsprozesse fährt, oder aber mit den "E-Shuttle"-Fördersystemen für Vorbehandlung und KTL, dem Abscheidesystem "E-Cube" und dem Produktionsleitsystem "E-MES". So lassen sich z.B. bei niedriger Auslastung über das Produktionsleitsystem die Möglichkeiten des energieoptimierten Trocknerbetriebs nutzen, etwa durch die Pulkbildung von Karosserien. Über die karosseriespezifische Erfassung qualitätsrelevanter Prozesswerte sind Fahrwegs- und Schwenkdüsensteuerungen möglich, um maximale Produktqualität zu gewährleisten.

Die Konzepte zur Trocknerbeheizung des "Smart Oven" entsprechen dem aktuellen Stand der Technik. So wird das Reingas aus der Trocknerabluftreinigung so geführt, dass es indirekt die Trockner-Frischluft beheizt. Die Verbrennungsluft für den Brenner wird direkt aus dem Trockner entnommen und die Verbrennungsgase werden zusammen mit der Trocknerabluft der RNV-Abluftreinigung zugeführt. So verringert sich der Gasverbrauch und aufgrund der geringen Zahl von Dachdurchbrüchen bleibt der Wärmeverlust der Anlage sehr gering. Der "Smart Oven" kommt mit weniger Aufbauten aus als bisherige vergleichbare Konzepte. Dies erreichte der Anlagenbauer durch die Integration der zuvor außen angebrachten Heizaggregate in den Trocknertunnel.

Der "Smart Oven" im Detail

Mit dem Wegfall der äußeren Aggregate sind teure Stahlbauten für Begehung, Beleuchtung, Türen und Brandschutz nicht mehr notwendig. Der Trockner ist deshalb insgesamt kompakter und leichter, so dass er weniger Fläche und Raum einnimmt und weniger Gewicht auf das Gebäude drückt. Ein weiterer Vorteil ist der Zugewinn an Flexibilität im Anlagen-Layout, etwa zur Gestaltung von Wartungswegen. Durch die integrierte Beheizung verringert sich die Gesamtoberfläche des Trockners, wodurch Transmissionswärme- und Druckverluste der Anlage sinken. All diese bautechnischen Maßnahmen schlagen sich in Kostenreduktionen von bis zu 18% nieder. Aufgrund der nun möglichen platzsparenden Anordnung der kompakten Trockner und dem damit verbundenen reduzierten Flächenbedarf sinken die Investitionen im Gebäudebereich um bis zu 5%.

VORTEILE SMART OVEN AUF EINEN BLICK
  • Einsparung von Heiz- und Kühlenergie
  • Einsparung elektrischer Energie beim Ventilator
  • geringere Wartungs- und Reinigungskosten
  • geringere Investitionskosten für das Gebäude
  • Flexibilität im Hinblick auf Industrie 4.0

Reduktion von Energiekosten

Energie ist ein wertvolles Gut – und schlägt sich bedeutend auf der Ausgabenseite des Anlagenbetreibers nieder. Deshalb, und aufgrund der Minderung der Umweltbelastungen, ist die Reduktion des Energieaufwands besonders wichtig. Ein großer Beitrag hierzu ist durch das integrierte Heizmodul im "Smart Oven" gelungen. Die Nutzung vorgewärmter Verbrennungsluft aus dem Trocknungsprozess bewirkt, dass die Luft nicht mehr aus der Halle gezogen werden muss. Die Menge der zu reinigenden Abluft wird mithilfe der Abluftvolumenstromregelung entsprechend angepasst. Da Absaugkanäle der Umluft (Stich- und Längskanäle) im Trockner nicht mehr notwendig sind, entfallen Trittstufen im Druckraum. Dies bedeutet weniger Druckverlust und geringerer Reinigungsaufwand. Das gilt auch für den Wegfall außenliegender Umluftkanäle, was zusätzlich den Transmissionswärmeverlust durch Wärmeabstrahlung in die Halle minimiert. Die Betriebskosten für elektrische Energie des Ventilators, für Heiz- und Kühlenergie sowie Reinigungskosten sinken, Instandhaltungskosten für Kompensatoren entfallen. Zur umweltschonenden Bilanz trägt nicht zuletzt die lastabhängige Fahrweise des Trockners bei. Angesichts der Tatsache, dass entsprechende Trockner nur in 0,2% der Betriebs­zeit unter Volllast laufen, rund 61% unter mittlerer Auslastung und zu fast 10% leer, ist es nur logisch, dass Eisenmann diesem Aspekt hohe Aufmerksamkeit widmete. Im "Smart Oven" reduziert sich die Abluftmenge in Abhängigkeit der Anzahl der Karossen. Um einen Unterdruck im Trockner beizubehalten, wird die Frischluftzufuhr ebenfalls gesenkt. Für konstante Schleusenbedingungen bezüglich der Luftmenge wird Umluft aus dem Trockner der Frischluft beigefügt. Die Schleusenwirkung ist gesichert, der Energieeinsatz in der Frischluftaufheizung sinkt.

Laut Anlagenhersteller ist es optimal, den "Smart Oven" mit dem modularen Fördersystem "VarioLoc" zu kombinieren. Der skidlose Betrieb der Lackiererei birgt enormes Potenzial, da die sonst üblichen, rund 200 kg schweren Skids als Träger der Karossen in diesem Falle nicht mehr mit aufgeheizt und abgekühlt werden müssen. Zusammengefasst summieren sich die Maßnahmen zur dauerhaften Reduktion des Energieaufwands in umfangreichen Einsparungen auf insgesamt bis zu 37% im Jahr. Dies setzt sich im Einzelnen zusammen aus 16% durch die Verwendung vorgewärmter Verbrennungsluft und Reduzierung von Druckverlusten, 8% durch lastabhängige Fahrweise sowie 13% zusätzliche Einsparung beim Einsatz der "VarioLoc", bezogen auf einen Trockner mit 60 Einheiten pro Stunde. Anders ausgedrückt, entspricht die elektrische Energieeinsparung mit einem "Smart Oven" gegenüber einem herkömmlichen Modell dem Durchschnittsverbrauch von 167 deutschen Haushalten und die Reduktion des Gasverbrauchs sogar dem Verbrauch von 313 Haushalten.

"Der ,Smart Oven‘ ist ein Meilenstein im Bereich der Karosserietrocknung. Mit diesem Konzept kann eine gleichmäßigere Aufheizung der Karosserie bei gleichzeitig geringerem Energieverbrauch erzielt werden", sagt Jörg Robbin, Vice President Product Development, Automotive Systems bei Eisenmann

Eisenmann SE, Böblingen, Jörg Robbin, Tel. +49 7031 78-2616, joerg.robbin@eisenmann.com, www.eisenmann.com

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