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industrielle Kennzeichnungen
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"Made in Germany"
in Mittelstand & Industrie
Extrembedingungen für Etikettendruckspender bei den Thüringer Stahlwerken
Diese Musikrichtung ist dann doch nicht nach seinem Geschmack, auch wenn die Geräuschkulisse im Elektrostahlwerk dem Soundcheck einer Heavy Metal Band nahe kommt. Die Rede ist von dem Mann, der "für alles zuständig ist, was bei Investitionsmassnahmen mit Strom zu tun hat" so die Information von Dieter Treffon, Projektingenieur Neubau des in Unterwellenborn gelegenen Stahlwerkes Thüringen. Er kümmert sich in diesem, zur ARCELOR Gruppe gehörenden Unternehmen, um all die Gerätschaften die nötig sind, um jährlich 1 Million Tonnen Stahl zu Profilstäben zu verarbeiten.
Doch der "Heavy-Metal-Vergleich" passt: ähnlich hart und rau wie in dieser Musikrichtung geht es auch bei der Produktion der Profilstäbe zu. Höchste Belastungen nicht nur für den Menschen, sondern auch für die eingesetzten Gerätschaften wie z.B. ein Etikettendruckspendesystem. Stahl produzieren ist eben keine Zuckerbäckerei - doch alles der Reihe nach.
Seit über 130 Jahren ist Unterwellenborn traditioneller Standort der thüringischen Eisen- und Stahlproduktion. Vor den riesigen Hallen des 1992 nach der Wende neu gegründeten Unternehmens fällt sofort der enorme Schrottplatz auf. Hier lagern fast 50.000 t des wertvollen Rohstoffes. Das reicht für knapp 3 Wochen Stahlproduktion. Der Nachschub kommt per Bahn oder per Lkw aus einem Umkreis von 200km. Zwei Hochleistungs-Portalkräne füllen den Schrott immer in "Portionen" zu 50 bzw. 80 t in die sog. Schrottkörbe. Die Schrottkörbe befüllen den Elektro-Lichtbogenofen, der innerhalb von nur 50 Minuten 120t Rohstahl schmilzt.
Wer einmal selber Augenzeuge dieses Prozesses war wird die Begrifflichkeiten "Elektrische Energie" und "Höllenfeuer" in einem anderen Licht sehen.
Der Ofen arbeitet nach dem Prinzip des Gleichstrom-Lichtbogenofens. Dabei wird zwischen einer 750mm im Durchmesser großen Graphitelektrode und dem als Anode ausgeführten Ofenboden ein Lichtbogen erzeugt, dessen Energie den Schrott schmilzt. Zusätzlich wird noch die Energie von sieben Erdgas-Brennern genutzt.
Die installierte elektrische Leistung von 120 Millionen Volt Ampere würde genügen eine Stadt mit 120.000 Einwohnern zu versorgen.
Wahrlich eine "Ohrenbetäubende" Angelegenheit - eben Heavy Metal.
Am Ende wird der 1600° heiße Stahl in einer Stranggießanlage zu sog. Beam Blanks gegossen und auf Längen zwischen 4,60 und 11,50 m geschnitten.
Dann beginnt die Aufgabe des Profilwalzwerkes. Bei einer Temperatur von 1200° werden die Beam Blanks in mehreren Schritten in den Walzgerüsten zu bis zu 90m langen Profilstäben gewalzt. Anschließend kühlen die Profilstäbe auf einem Hubbalkenkühlbett auf eine Temperatur von 90° ab, ehe sie durch eine 9-Rollen-Richtmaschine laufen. Dabei werden die beim Abkühlen des heißen Materials entstandenen Spannungen abgebaut und die Stäbe gerade ausgerichtet.
In der Adjustage - wie die folgende Abteilung heißt - werden die Profilstäbe auf einer Kaltsägeanlage auf das vom Kunden gewünschte Maß geschnitten. Hierbei sind Längen von 5m bis 28m möglich.
Die geschnittenen Profile werden dann auf zwei Stapelanlagen zu Profilpaketen mit Bundgewichten zwischen 2 und 5t gestapelt - und hier beginnt das Kennzeichnungsproblem.
Dieter Treffon erläutert hierzu: "Früher wurden die Profilpakete im ganzen mit einem an den Haltebändern befestigten Etikett versehen. Auf längeren Transporten, vor allem bei Schiffstransporten in die USA konnte es geschehen, dass die Haltebänder sich lösten und die Profile durcheinander fielen. Somit war eine eindeutige Zuordnung der Stäbe nur sehr schwer möglich. Aus diesem Grunde wollten wir dazu übergehen, jeden Stab einzeln zu mit einem Etikett zu versehen. Anfängliche manuelle Versuche mit Papier und Leim führten aber nicht zum gewünschten Ergebnis. Also musste eine automatisierte Technik her.
Dabei galt es verschieden Probleme zu lösen. Die Etikettiertechnik muss sich den Gegebenheiten der Walzstrasse anpassen. Durch das Aufbringen der Etiketten durfte sich die Produktionsgeschwindigkeit nicht verlangsamen.
Außerdem ist die Oberfläche der Stäbe sehr schwierig. Sie kann noch von Zunder sehr stark verschmutzt sein und es kann sich auf der Oberfläche noch Restwasser der Kaltsägeanlage befinden."
Genau die richtige Aufgabe für die Entwicklungsingenieure der Bluhm Systeme aus Unkel am Rhein. Zu dem oben aufgeführten Problem gesellte sich noch eine weitere Aufgabenstellung: die Oberfläche der Stäbe war oftmals noch sehr feucht, also musste die Etikettierung auf der Unterseite erfolgen.
Bedingt durch die Bauweise der Stapelanlage war dort nur sehr wenig Platz für ein Etikettiersystem vorhanden. Die Ansteuerung des Druckers und die Übermittlung der Druckdaten sollte über die SPS des Kunden erfolgen.
Für den gesamten Etikettierprozess stand nur ein Zeitfenster von 3 sec. zur Verfügung, genau die Zeit die der Stab auf Höhe des Spenders verweilt.
Die ersten Systeme wurden von Bluhm bereits 2001 erfolgreich installiert.
Im Praxisbetrieb zeigte sich jedoch, dass ein mögliches Schwallwasser von der Oberseite der Profile die Drucker sehr in Mitleidenschaft zog.
Bei der nächsten Gerätegeneration wurde auch diese Aufgabe gelöst. Bluhm installierte Etikettendruckspender vom bewährten Typ LA 51xx mit einem SATO Druckmodul. Der ganze Spender wurde in ein Rittal-Schutzgehäuse verpackt. Für die Dauer der Etikettierung öffnet sich auf der Oberseite des Gehäuses ein Schieber und gibt den Weg für den Spende-Hub-Stempel frei.
Einer der Stärken der Druckspender von Bluhm ist das berührungslose Tamp-Blow Verfahren, bei dem das Etikett auf das Produkt per Luftdruck aufgeblasen wird. Bedingt durch die extrem raue und schwierige Oberfläche der Stahlprofile entschied man sich, den Stempel zusätzlich in Kontakt mit dem Profil gehen zu lassen und somit das Etikett richtig aufzudrücken. Zur Unterstützung wurde der Stempel noch mit einer Guripor-Oberfläche, eine Art Moosgummi, versehen.
Auch das Etikettenmaterial musste zu dieser besonderen Aufgabe passen. Nach eingehenden Tests entschied man sich für ein PE Kunststoffetikett mit einem besonders stark und schnell haftenden Kleber.
Es muss eben alles perfekt aufeinander abgestimmt sein, um auch solche "Heavy Metal" Aufgaben zu lösen.
Hierzu nochmals Dieter Treffon: "An das Material werden wirklich sehr hohe Anforderungen gestellt. Vor allem der mögliche Wasserschwall, der in den Spender eindringen könnte machte uns anfänglich Sorgen. Doch von meinen Mitarbeitern habe ich schon lange nichts mehr gehört, was die Druckspender von Bluhm anbetrifft. Und die besten Systeme sind die, von denen man am wenigsten hört".
Was könnte es für ein besseres Lob für Druckspendesysteme geben, als in einer solchen Heavy Metal Umgebung!
Bluhm Systeme GmbH
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