Seit Kurzem gelten in der Europäischen Union mit der Euro-VI-Norm deutlich strengere Abgasvorschriften für Lastkraftwagen. Die Hersteller müssen dafür ihre Motoren entsprechend anpassen, um den Schadstoffausstoß zu reduzieren. Eine wichtige Rolle spielt dabei die Abgasrückführung (AGR): Dabei wird ein Teil des Abgases der Ansaugluft wieder zugemischt. Dies senkt den Sauerstoffanteil im Kraftstoff-Luft-Gemisch sowie die Verbrennungstemperatur in den Zylindern. Das Ergebnis sind weniger Stickoxid-(NOx)-Emissionen im Abgas.
Ein zentrales Bauteil der Abgasrückführung ist das AGR-Ventil. Es ist in ein Bypass-Gehäuse integriert, in dem eine angetriebene Klappe das Gas zurück in die Verbrennungskammer leitet. Ein separates Rückschlagventil verhindert, dass Luft aus dem Motor durch das AGR-Ventil in den Bypass zurückströmt. Die Berliner Pierburg GmbH produziert diese beiden Ventiltypen für einen namhaften Lkw-Hersteller auf einer kombinierten Fertigungslinie. Kurze Umrüstzeiten sind dabei von großer Bedeutung. Ein fließender, halbautomatischer Umrüstprozess sorgt dafür, dass dieser Vorgang nicht mehr als 9 min dauert.
Mit Software jeder Verformung gegensteuern
Verantwortlich für die Entwicklung der Fertigungslinie war die niederländische Manders Automation. Die AGR- und Rückschlagventile werden aus vorgefertigten Unterbaugruppen hergestellt. Um die kurzen Umrüstzeiten zu erreichen, wurde die Linie mit fest zugeordneten Bearbeitungsstationen und Robotern mit automatisierten Greiferwechselsystemen ausgestattet. Weit komplizierter war es, die geforderte Genauigkeit einzuhalten, mit der unter anderem die Lagerbuchsen in das Ventilgehäuse gepresst werden müssen. So mussten die Maschinen auch Verformungen der Ventilgehäuse und des Pressenrahmens von vornherein ausschließen. Die Unterstützung dazu kam von Tox Pressotechnik. Das Weingartener Unternehmen ist auf robuste Pressenantriebe für unterschiedliche industrielle Anwendungen spezialisiert.
Zum Einsatz kommen in der neuen Pierburg-Fertigungslinie sowohl der Tox-ElectricDrive als auch das Tox-Kraftpaket: Insgesamt drei der elektrischen Servo-
antriebe und ein pneumohydraulischer Antrieb sind in die Anlage integriert. Die Lagerbuchsen der AGR-Ventile müssen mit einer Kraft von 10 kN bei einer maximalen Toleranz von 0,05 mm in ihre Endposition eingepresst werden. Ein zwischen beide Buchsen angebrachtes externes Messgerät zeichnet deren Position während der Pressung auf. Dadurch werde jede Verformung exakt gemessen und über die Software lasse sich entsprechend gegensteuern, heißt es. Durch die externe Messung lässt sich jegliche Verformung des Ventilkörpers oder des Rahmens ausschließen und die Bauteile können genau positioniert werden. Um zu berechnen, wie weit die Presse drücken soll, sendet das Messgerät seine Daten an das Tox-Steuerungssystem.
Steuerung überwacht Geschwindigkeit und Kraft
Da sich das Material der Ventilkörper während des Pressvorgangs auch verbiegt, ist dieses System besonders wichtig. Die Geschwindigkeit und die Kraft genau zu überwachen, übernimmt die Steuerung von Tox Pressotechnik. Die hohe Präzision, mit der sich die servoelektrischen Tox-Antriebe ansteuern und regeln lassen, war ein entscheidendes Kriterium, warum sich Manders für den Lieferanten aus Weingarten entschieden hat. Hinzu kam, dass alle relevanten Daten des Pressvorgangs automatisch aufgezeichnet werden – ideal für eine rückverfolgbare Fertigung in hoher Qualität.
Bei der Produktion der AGR-Ventile wird eine spezielle Lagerbuchse induktiv aufgeheizt. Eine Tox-Presse bringt daraufhin in einer genau kontrollierbaren Geschwindigkeit einen Ventilschaft in die benötigte Position. Dieser wird anschließend erneut gepresst, wobei die Position des Schafts sowie die Presskraft gemessen werden. Am Ende der Linie befindet sich eine Kontrollstation, die jedes Ventil auf seine Dichtheit hin überprüft und ein Label anbringt, mit dem sich jedes einzelne Bauteil rückverfolgen lässt. „Die Servoantriebe von TOX Pressotechnik sind eine echte Plug-and-Play-Lösung, mit der wir direkt loslegen konnten“, betont Rudy Ehren, Technischer Projektmanager bei Manders, den die Komponenten auch in puncto Sicherheit überzeugt haben. (dk)
Kontakt:
Tox Pressotechnik GmbH & Co. KG
Riedstraße 4
88250 Weingarten
Tel. +49 751 5007–0
www.tox-pressotechnik.com
