Reifenbeschichtung von Rohlingen steuern mit Systemen von Ilmberger

Das Beschichten von Reifenrohlingen mit Trennmitteln ist ein relativ einfacher, aber für die Produktivität in der Reifenfertigung und für konstant hohe Qualität des Endprodukts sehr wichtiger Schritt. Das Trennmittel sorgt dafür, dass der Reifen beim Vulkanisieren in der Heizpresse nicht am Heizbalg, dem sogenannten Bladder, bzw. in der Form haften bleibt. Dies ist für einen sauberen, reproduzierbaren Prozess und lange Bladder-Standzeiten essenziell. Längere Störungen in der Beschichtung können zu Staus im Reifenbau bzw. Stillstand an den nachfolgenden Maschinen führen. Um dies zu verhindern, setzen namhafte Reifenhersteller rund um den Globus auf Beschichtungssysteme der Ilmberger Maschinen- und Zahnradfabrik GmbH aus dem bayrischen Straubing und damit vielfach bewusst auf robuste und zuverlässige Automatisierungstechnik von Siemens. Rund 80 Prozent aller Beschichtungssysteme des Herstellers werden heute mit Simatic-Steuerungen (SPS) und Simatic-HMI-Systemen (Human Machine Interface) ausgeliefert. Damit lasse sich „der Beschichtungsprozess samt Reinigung präzise und über Jahre hinweg zuverlässig steuern, komfortabel bedienen und beobachten“, heißt es dazu in einer Mitteilung.

Dies gelt auch für die R4-Karussellanlage, die an einen namhaften indischen Reifenhersteller geliefert wird. An der mit Staurollenförderbändern für die Zuführung und den Abtransport der Reifen ausgerüsteten Vierspindelanlage laufen dabei im Wesentlichen folgende Schritte ab:

• Die in zufälliger Reihenfolge in unterschiedlichen Größen aus dem Reifenbau ankommenden Rohlinge werden zunächst vereinzelt, über zwei seitliche Zentrierschienen des Förderbandes in der Durchlaufrichtung zentriert und per Barcodeleser identifiziert. „Letzteres war in diesem Fall ein Kundenwunsch und gewinnt im Zuge einer geforderten Nachverfolgbarkeit immer größere Bedeutung“, heißt es dazu weiter vonseiten der Siemens AG. In der Regel erfasst das System über Lichtschranken bzw. -vorhänge beim Einlauf in die erste Station den Außendurchmesser und die Höhe des jeweiligen Reifens. Dieser wird präzise über einem Hubkreuz positioniert, angehoben, unten gestreckt und von den Spannfingern einer der vier Spindeln aufgenommen. Dabei wird über den federkraftbegrenzten Öffnungsweg der Spannfinger indirekt der Innen-/Wulstdurchmesser ermittelt. Dann sind alle relevanten Dimensionen bekannt und der Rohling ist – auch ohne Barcodeerfassung – eindeutig bestimmt. Mit diesen Daten kann das erforderliche Beschichtungsprogramm aus der Steuerung bzw. einem überlagerten Datenbanksystem geladen und gestartet werden.
• Der Hauptantrieb macht – bei vier Stationen – eine Drehung um 90 Grad und positioniert den Rohling über dem servopneumatisch gesteuerten Sprühsystem, das der Rezeptur entsprechend vertikal und horizontal im Reifen positioniert wird. Ein von außen an der Spindel ansetzendes Reibrad beschleunigt den Reifen auf eine definierte Drehzahl, wobei das Trennmittel in ein oder zwei Schichten aufgetragen wird. Bei dieser Anlage ist ausschließlich auf der Innenseite, bei anderen Anlagen (R1 und R8) von Ilmberger auch gleichzeitiges Beschichten der Außenseite möglich. Die Sprühpistolen sind auf plus/minus 0,5 Millimeter genau positionierbar, auf Wunsch kann auch der Spleiß von der Beschichtung ausgespart werden.
• Eine Vierteldrehung später wird der Reifen auf dem Auslaufband abgelegt, das zu einem Puffer oder über Weichen direkt zu den Heizpressen führt.
• Vierter und letzter Schritt ist das Reinigen der Spannfinger von Trennmittelrückständen mittels Bürsten.

Das Zusammenspiel der Partner funktioniert: Dietmar Müller, Business Development Reifenindustrie D/EU bei Siemens, Roland Steinkirchner, Projektleiter/Programmierer bei Stadler, David Koslowsky, Projektleitung/Vertrieb Oberflächentechnik bei Ilmberger (von links)

Im Automatikbetrieb laufen diese Schritte kontinuierlich ab – üblicherweise rund um die Uhr. R4-Systeme erreichen so eine Ausbringung von mindestens zehn Reifen pro Minute, an R8-Varianten mit Außenbeschichtung und Trocknung beträgt sie in der Regel zwölf Reifen pro Minute.

Die beschriebene Anlage ist ausgelegt für die Verarbeitung von Reifen mit Innendurchmessern von 12 bis 24 Zoll, Außendurchmessern bis 1.000 Millimeter und Höhen bis 550 Millimeter im ständigen Wechsel. „Ilmberger passt seine Systeme für Pkw-, Lkw-, Motorrad-, Landwirtschafts- und Sonderreifen aber grundsätzlich individuell an das Produktspektrum und die Anforderungen seiner Kunden an.“

Bei der Ausrüstung mit Steuerungskomponenten setzt der Maschinenbauer bereits seit 2007 auf die Unterstützung der Stadler GmbH & Co. Elektro KG aus Bogen. Der Automatisierer und Systemintegrator programmiert auch die Maschinen und Anlagen der anderen Geschäftsbereiche von Ilmberger, nimmt diese vor Ort in Betrieb und übernimmt Wartungsarbeiten. „Letztere halten sich dank zuverlässiger Komponenten in sehr engen Grenzen und können größtenteils aus der Ferne erledigt werden“, heißt es dazu weiter.

„Bei der Auswahl der geeigneten Komponenten und auch bei eventuellen Fragen zur Umsetzung und Anwendung werden wir von Siemens Regensburg bestens unterstützt“, sagt Roland Steinkirchner, verantwortlicher Projektleiter und Programmierer bei Stadler.

Systemintegrator Stadler hat gemeinsam mit dem Maschinenbauer ein dem mechanischen Aufbau der Beschichtungssysteme folgendes, modulares Automatisierungsprojekt generiert. Dieses deckt alle möglichen Ausstattungsvarianten modular ab und beschleunigt seither die Realisierung individueller Anlagen aus dem Baukasten.

„Unsere Kunden kennen und schätzen die Vorteile der zuverlässigen Komponenten von Siemens und auch deren schnelle Verfügbarkeit rund um den Globus“, sagt David Koslowsky, zuständig für Projektleitung und Vertrieb in der Oberflächentechnik bei Ilmberger. „Ausfälle der Automatisierungshardware und damit unserer Anlagen hat es in der Vergangenheit so gut wie nie gegeben. Darauf vertrauen wir, weil wir als mittelständisches Unternehmen unsere begrenzten zeitlichen und personellen Ressourcen anderweitig einsetzen wollen und müssen.“ ab