Autor: von Angelika Albrecht

22.10.2019

Brennteile und Schweißkonstruktionen für Großpressen

Korntal-Münchingen - Die Dieffenbacher GmbH Maschinen- und Anlagenbau ist ein führender Komplettanbieter von Pressensystemen und kompletten Produktionsanlagen für die Holzwerkstoffplatten-, Automobil-, Luftfahrt- und Recyclingindustrie. Die bis zu 75 Meter langen und 2.500 Tonnen schweren High-End-Pressensysteme für die Holzwerkstoffindustrie gelten als Garant für höchste Produktqualität und Produktivität. Bei der ganzheitlichen Versorgung mit Brennteilen und Anfertigung der schweren Schweißkonstruktionen für die Pressen vertraut Dieffenbacher auf die Jebens GmbH mit Werken in Korntal-Münchingen und Nördlingen.

Dieffenbacher hat weltweit über 1.700 Mitarbeitern, davon 800 am Stammsitz in Eppingen. Das Unternehmen ist Weltmarktführer für Komplettanlagen zur Herstellung von Holzwerkstoffplatten, Technologieführer bei Produktionsanlagen von glas- und carbonfaser-verstärkten Kunststoffbauteilen sowie gefragter Anbieter innovativer Anlagen zur Aufbereitung von Altholz, Biomasse und Industrieabfällen. Das Herzstück für die Herstellung von Holzwerkstoffplatten und für die Großserienfertigung von hochfesten, leichten Strukturbauteilen aus duro- oder thermoplastischen Verbundwerkstoffen sind die Pressensysteme, wie z. B. die in modularer Rahmenbauweise gebaute kontinuierliche Presse CPS+ für die Holzindustrie.

Das Doppelgelenkeinlaufsystem der CPS+ ermöglicht den schnellen Druck- und Temperaturaufbau. So durchfährt der Spänekuchen hydraulisch gesteuerte, abgestufte Druckbereiche, die von 0 auf 5 N/mm² am Presseneinlauf steigen und produktabhängig auf Werte um 1,2 N/mm² am Pressenauslauf sinken. Mit Geschwindigkeiten von bis zu 2.500 Millimetern pro Sekunde produziert eine solche Anlage je nach Plattendicke bis zu 1,2 Millionen Kubikmeter an 1,5 Millimeter dünnen Platten im Jahr. Entsprechend große Dimensionen haben diese Doppelbandpressen: Sie sind bis zu 75 Meter lang, acht Meter hoch und 5,5 Meter breit.

Von den Ausmaßen her kleiner, aber nicht minder leistungsfähig sind die Composite-Pressen zur Fertigung faserverstärkter Kunststoffbauteile. Entscheidende Leistungsparameter der Composite-Pressen sind Presskraft und Tischgröße. Dieffenbacher bietet diese Anlagen in zwei Bauarten an: als herkömmliche Monoblock Rahmenpresse oder als mehrteilige Säulenpresse mit standardmäßig bis zu 3.600 Tonnen Presskraft.


Hohe Stückzahlen, große Gewichte


Kernkomponenten aller genannten Pressenarten sind Brennteile und große Schweißkonstruktionen. Diese werden von Jebens gefertigt. Jebens ist Spezialist für große, schwere Brennteile und -zuschnitte sowie Schwerteilebearbeitung mit bis zu 160 Tonnen Stückgewicht. Bis zu 50 Pressengestelle werden für eine 75 Meter lange CPS+ benötigt – in Blechdicken von 40 bis 100 Millimetern, je nach Pressenbreite bis 5,15 Meter breit und 2,2 Meter hoch.

Jedes dieser Gestelle besteht aus je zwei oben und unten über die ganze Pressenbreite reichenden Querhäuptern und zwei oder vier Zuglaschen, je nach Gestelltyp, die die Querhäupter miteinander verspannen – unterm Strich also bis zu 400 Bauteile je Holzpresse. Mit abnehmendem Druck in der Presse sinkt auch die benötigte Blechdicke für diese Komponenten. So wiegt jedes Querhaupt einer CPS+ –  abhängig von der Blechdicke und Breite – zwischen 1,66 und 6,84 Tonnen.

Für die bis zu fünf Meter breiten mehrteiligen Composite-Pressen fertigt Jebens je nach Anlagenart neben Pressengestellen auch Konstruktionen aus Querhaupt und Stößel. Ein solches Querhaupt bringt bis zu 95 Tonnen auf die Waage. Der Stößel ist ebenso groß wie der Pressentisch – z.B. fünf Meter breit, 2,5 Meter lang, zwei Meter hoch und kann ebenso bis zu 95 Tonnen schwer sein.

Von den Dimensionen her noch herausfordernder in der Bearbeitung ist der Rahmen der Monoblockpressen zur Fertigung von faserverstärkten Kunststoffbauteilen: Zwölf Meter lang, fünf Meter breit und drei Meter tief wird er aus 160 Millimeter dicken Blechen geschweißt – bei einem Stückgewicht von 130 Tonnen.


Vom Lager bis zur Montage in einer Hand


Mit dem Auftrag zur Fertigung dieser Pressenhäupter und Rahmen als einbaufertige Schweißbauteile verbindet Dieffenbacher eine Fülle von Anforderungen an Jebens: Für Rahmen, Pressengestelle und Stößel wird hochfester Stahl benötigt. Angesichts der für eine Holzpresse benötigten enormen Tonnage sind für Peter Heiss, Leiter globaler Einkauf bei Dieffenbacher, kurzfristige Materialverfügbarkeit hochwertiger Bleche und hohes Bearbeitungsvolumen entscheidende Faktoren in der Lieferantenauswahl.

„Jebens hat ein sehr großes Lager und macht die erforderlichen Qualitätseingangsprüfungen,“ so Heiss. Er ergänzt: „Um in der von uns vorgegebenen Zeit eine derart hohe Menge ausstoßen zu können, braucht man auch eine entsprechend große Anzahl an Brennmaschinen.“

Andreas Ebner, Leiter Produktionsplanung, betont: „Die Qualität der Bleche muss zuverlässig stimmen, da enorme Kräfte auf sie einwirken. Würde ein Gestellblech reißen, wäre der Aufwand für seinen Austausch extrem hoch.“ Hinzu kommen die von Dieffenbacher in der Brennteilzeichnung oder -werksnorm vorgegebenen Fertigungstoleranzen für Aufmaße bei Bohrungen oder Außenkonturen. „Die sind tricky, das kann längst nicht jeder. Das muss man abbilden können, ohne jedes Mal in die Norm gucken zu müssen,“ so Ebner. Bei einem Großteil dieser Brennteile leistet Jebens auch die mechanische Bearbeitung sowie Entgraten, Richten, Strahlen, Grundieren und Lackieren gemäß den Vorgaben von Dieffenbacher.

Jetzt erweiterte der Maschinen- und Anlagenbauer erneut die Aufgabenstellung: Für einen Pilotauftrag lieferte Jebens nicht nur die Brennteile komplett bearbeitet, sondern übernahm auch die Montage und Lackierung der 240 Bleche zu 120 einbaufertigen Modulen. Mit Erfolg: „Künftig werden wir nur noch Baugruppen in dieser Form zukaufen,“ so Peter Heiss. „Dafür brauchen wir einen Brennbetrieb wie Jebens, der eben mehr ist als ein normaler Brennbetrieb und solche Baugruppen auf unserem hohen Fertigungslevel herstellen kann,“ stellt er anerkennend fest.


Anspruchsvolle Anforderungen


Auch bei der herausfordernden Produktion der Heizplatten für die Holzwerkstoffpressen vertraut Dieffenbacher deshalb auf den Experten für Maßarbeit in Stahl. Diese Platten haben innenliegende Heizkanäle, durch die Thermalöl fließt, um die erforderliche Temperatur ins Produkt zu bringen. Bis zu 22 Heizplatten oben und unten hat eine 65 Meter lange CPS+-Presse, alle unterschiedlich lang und zwischen 1,5 und 3,3 Meter breit. Ihre Länge zwischen 4,5 und acht Metern richtet sich nach der verfahrensabhängigen Länge der Druckzonen.

Ganzheitliche Expertise bis hin zur Erstellung der komplexen Exportdokumente ist auch bei den Schweißkonstruktionen und fertig bearbeiteten, einbaufertigen Baugruppen gefragt. Für ein Pressengestell einer Composite-Presse sind bis zu 2.000 Schweißstunden erforderlich.

Jebens erhält detaillierte Vorgaben zu den Schweißnähten, wie diese ggf. zu verschleifen sind und wo welche Prüfungen erforderlich sind. „Viele Lieferanten lehnen diese Zeichnungen wegen der geforderten Ausführung und Präzision der High-End-Bauteile ab,“ weiß Peter Heiss aus Erfahrung. Insbesondere bei den Führungen, die den Stößel justieren, sind die von Dieffenbacher spezifizierten Bearbeitungsparameter sehr anspruchsvoll, damit die Presse parallel läuft.

Die geprüften Schweißer und Schweißfachingenieure von Jebens bringen für die herausfordernden Schweißnähte langjährige Erfahrung mit: Wenn zum Beispiel von Dieffenbacher ein Gestell so eng ausgelegt wurde, dass die Zugänglichkeit für das Schweißen der Naht nicht gewährleistet ist oder Steifigkeitsverlust droht, unterbreiten die Schweißfachingenieure konkrete Lösungsvorschläge. „Dieser offene Austauschmit der Dieffenbacher Konstruktionsabteilung ist für beide Seiten ein fruchtbarer Prozess, da die genehmigten Änderungswünsche auch in den Folgekonstruktionen berücksichtigt werden,“ sagt Andreas Ebner.


Mit den Aufgaben wachsen


Seit über 30 Jahren ist Dieffenbacher Kunde bei Jebens. Ausschlaggebend für den Ausbau der Zusammenarbeit auf den heutigen Umfang war die sehr gute Performance von Jebens in den vergangenen Jahren. Bei der Ausschreibung des Gesamtpakets überzeugte Jebens auf ganzer Linie und ist Hauptlieferant in der Brennteilversorgung.

„Wir brauchen einen kompetenten Lieferanten, der die entsprechenden Volumina jederzeit kurzfristig bewerkstelligen kann,“ erklärt Peter Heiss. Eine entscheidende Rolle für die geforderten schnellen Lieferzeiten spielt auch das Jebens-Lager mit 30.000 Tonnen Vormaterial – darunter auch hochfeste Sondergüten in großen Dicken. „Jebens kann unseren Bedarf an Materialgüten und Blechabmessungen stets vom Lager decken und ist damit entsprechend flexibel in der Umsetzung,“ so Heiss.

Für Jebens spricht überdies der große Glühofen im Werk Nördlingen, der zeit- und kostenaufwändige Transporte erübrigt. Mit gezielter Weitergabe von Know-how entwickelt Dieffenbacher Jebens konsequent weiter. „Zur Montage der Pressengestellmodule gehört spezielles Wissen, das man nur bedingt konstruktiv in Zeichnungen abbilden kann. Deshalb leisten unsere Monteure bei solchen Pilotaufträgen Montageunterstützung, um den Lieferanten zur Umsetzung in der geforderten Zeit und Qualität zu befähigen,“ erläutert Peter Heiss die Strategie.

„Früher war das ein reiner Brennbetrieb. In den letzten Jahren hat sich das Unternehmen stark weiterentwickelt. Wir wollen künftig keine Einzelteile zukaufen, sondern nur noch Baugruppen. Mit Jebens haben wir einen Partner, der das auf unserem Fertigungslevel zuverlässig abbilden kann.“


Über Jebens GmbH

Als führender Spezialist für schwere Brennteile, mechanische Bearbeitung und geschweißte Konstruktionen mit Stückgewichten von bis zu 160 Tonnen setzt die Jebens GmbH mit Standorten in Korntal-Münchingen und Nördlingen regelmäßig Standards. Mit einer siebenstufigen Fertigung von Produkten in Dickenbereichen von acht bis 1.400 mm, Breiten bis 5.000 mm und Längen bis 20.000 mm steht Jebens für Maßarbeit in Stahl. Als Tochterunternehmen des bedeutendsten Grobblechherstellers der Welt, Dillinger, hat Jebens jederzeit Zugriff auf technologisch richtungsweisendes Stahl-Know-how. Führende Technologie, modernste Maschinen und Anlagen, sowie der größte Glühofen Süddeutschlands, machen Jebens zum Experten für anspruchsvolle Aufgaben.

Quelle und Bilder: Jebens GmbH