Fachartikel

7.07.2016
erschienen in GIESSEREI Heft 7|2016

Modernisierte Gussteilproduktion in der Gießerei Olsberg

Bei der Einweihung am Olsberger Stammsitz setzten der Technische Leiter Dr. Volker Schulte, NRW-Arbeitsminister Guntram Schneider (SPD), Gießereileiter Ulrich Herrmann und Geschäftsführer Ralf Kersting die Anlage vor Gästen und Mitarbeitern in Gang (v. l. n. r.)

Neue HWS-Formanlage ermöglicht mehr Flexibilität und höhere Qualität.

VON KLAUS VOLLRATH, AARWANGEN, SCHWEIZ

Rund elf Millionen Euro hat die mittelständische Olsberg GmbH in neue, moderne Anlagen für die Herstellung von Gussformen auf dem neuesten Stand der Technik investiert. Herzstück der Investition des Olsberger Unternehmens ist eine leistungsfähige Formanlage, die im Vergleich zur bisherigen Ausrüstung wesentlich höhere Ansprüche an die Komplexität und Qualität der damit hergestellten Gussteile erfüllen kann. Als Partner für dieses Modernisierungsprojekt, das insgesamt zwei Jahre dauerte und tiefe Eingriffe in die Struktur und die Abläufe des Unternehmens mit sich brachte, wurde die Heinrich Wagner Sinto Maschinenfabrik (HWS) aus Bad Laasphe ausgewählt. Mit ausschlaggebend für diese Wahl war neben der Leistungsfähigkeit der neuen Anlagentechnologie auch das gegenseitige Vertrauen, das im Rahmen jahrelanger Zusammenarbeit gewachsen ist. Ausrichtung auf Kunden im europäischen Maschinenbau „Die neue Formanlage ist für uns eine wichtige und langfristige Investition in die Zukunft“, sagte Ralf Kersting, Geschäftsführender Gesellschafter der Olsberg GmbH, bei der Einweihung der neuen Produktionslinie am 23. September 2015 am Stammsitz des Unternehmens. Die aus einem Hüttenwerk für heimisches Erz entstandene Gießerei ist die Keimzelle des fast 440 Jahre alten Familienunternehmens, das sich zum Hersteller sowohl für Industrieprodukte aus Eisenguss und Feinblech als auch zum Spezialisten für die Wärmeerzeugung aus erneuerbaren Energien auf der Basis von Scheitholz und Pellets entwickelt hat. Dabei bleibt Kundenguss ein entscheidendes wirtschaftliches Standbein. Die Olsberger Gießerei beliefert eine Vielzahl von namhaften Industriekunden mit Serien- und Handformgussteilen aus Gusseisen mit Lamellen- und Kugelgrafit. Sie verfügt über insgesamt zwei Formanlagen, auf denen Formen für komplexe Teile mit Stückgewichten von einem Kilogramm bis zu acht Tonnen hergestellt werden. Seriengussteile werden mit Stückgewichten bis max. 500 Kilogramm und einer Formkastengröße von 1500 x 1100 x 500+50/500 Millimeter erzeugt. Zum Leistungsumfang zählen auch eine umfassende Oberflächenbehandlung und die Teil- oder Fertigbearbeitung sowie umfassende Logistikleistungen. Mit ihrer neuen Formanlage – dem Ersatz für die bisherige 37 Jahre alte Formanlage 1 des gleichen Herstellers – richtet sich Olsberg verstärkt auf die Anforderungen von Kunden im europäischen Maschinenbau aus.

Anspruchsvolles Marktumfeld

Der Markt für solche Gussteile ist international hart umkämpft. Hier agieren zahlreiche Anbieter aus Ländern, die vor allem im Bereich Lohnkosten erhebliche Vorteile gegenüber deutschen Herstellern haben. Dies wirkt sich vor allem im Bereich billiger Massenteile aus. Um hier mithalten zu können, muss man auf die eigenen Stärken setzen und diese soweit wie möglich ausreizen. Deutsche Anbieter, deren wichtigster Pluspunkt vor allem ihre hoch qualifizierten und motivierten Mitarbeiter sind, setzen daher vor allem auf hochwertige Gussteile mit hohem Schwierigkeitsgrad und hohen Qualitätsansprüchen. Im Falle der Olsberg GmbH zählen dazu insbesondere auch dünnwandige Gehäuse für Elektromotoren mit anspruchsvoller Geometrie und stark ausgeprägter Verrippung. Ein weiterer Aspekt sind die Serienlosgrößen, denn die bereits erwähnten Stärken heimischer Unternehmen kommen gerade bei mittleren bis kleineren Serien stärker ins Spiel. Bei der Entscheidung für die neue HWS-Formanlage ging es deshalb nicht um eine Ausweitung der Produktionskapazität, sondern vor allem um die Optimierung der Fähigkeit, technologisch anspruchsvolle Produkte mit hoher Qualität und Flexibilität bezüglich Abmessungen, Gewicht und Serienlosgrößen zu fertigen.

Überalterung der bisherigen Formanlage

„Die alte Formanlage 1 bot uns beispielsweise zu wenig Platz für das Einlegen der Kerne in die Gießformen zur Herstellung komplexer Bauteile“, erläuterte Dr. Volker Schulte, Technischer Leiter bei Olsberg. Außerdem reichten die Abkühlzeiten insbesondere für größere bzw. dickwandigere Komponenten nicht aus, was wiederum zu unerwünscht hohen Ausschussquoten führte. Grund für diese Entwicklung war die Tatsache, dass die alte Formanlage ursprünglich für ein anderes Produktsortiment ausgerichtet worden war. Da man als Kundengießerei dem Markt folgen musste, machten sich diese konzeptionellen Schwächen mit der zunehmenden Ausrichtung der Gussteilproduktion auf den Maschinenbau immer deutlicher bemerkbar. Da sie bereits durch das Grundkonzept der Anlage fixiert waren, hätte man sie selbst durch umfangreiche Renovierungen nicht beheben können.

Die neue Formanlage

„Bei der neuen Formanlage haben wir uns für eine Technologie entschieden, die den künftigen Marktanforderungen optimal genügen dürfte“, so Dr. Schulte. Damit stehe man den Kunden auch in Zukunft als zuverlässiger Systemanbieter zur Verfügung. Kernstück der von der Heinrich Wagner Sinto Maschinenfabrik gelieferten Komplettlösung ist eine Anlage zur Formverdichtung, die nach dem Seiatsu.plus-Luftstrom-Pressformverfahren arbeitet. Dieses gewährleistet eine hervorragende und gleichmäßige Verdichtung des Formstoffs auch in kritischen Bereichen mit starken Versprüngen oder engen Verrippungen. Zu den wesentlichen Neuerungen gegenüber der alten Formanlage gehören außerdem eine Vorrichtung für den automatischen Wechsel der Modelle, was die Flexibilität bei schnellen Produktwechseln bzw. kurzen Serien erhöht, sowie eine Erhöhung der Zahl der Kerneinlegeplätze auf insgesamt elf, davon neun für den Unterkasten und zwei für den Oberkasten. Das erlaubt die Darstellung deutlich komplexerer Geometrien als bisher.

Ein weiterer wichtiger Vorteil im Vergleich zur alten Anlage ist das erheblich erweiterte Kühlgerüst. Die dadurch verlängerte Abkühlzeit kommt der Gussteilqualität zugute, beispielsweise durch gleichmäßigeres und niedrigeres Eigenspannungsniveau. Mehr Flexibilität bietet auch die Verfügbarkeit von 19 Plätzen für manuelles Gießen und 15 Plätzen für den Einsatz einer automatischen Gießmaschine. Die Formkastengröße liegt bei 1025 x 775 x 300+50/300 Millimeter, die Leistung bei stündlich 120 kompletten Formen.

Selbstadaptierende Formstoffverdichtung

Herausragende Besonderheit der neuen Formanlage ist das Formverfahren Seiatsu.plus. Hierbei handelt es sich um eine Weiterentwicklung des seit langem bewährten Seiatsu-Verfahrens, das auf der Kombination einer Luftstromverdichtung des Formstoffes mit einer anschließenden Nachverdichtung durch zahlreiche Einzelstempel mit gemeinsamem hydraulischem Antrieb beruht. Während des kompletten Verdichtungsvorgangs wird der ausgefahrene Formmaschinen-Hubtisch mit Modellplattenträger durch die bewährte Keilabstützung mechanisch verriegelt, sodass er sich nicht nach unten bewegen kann. Bei der neuen Verfahrensvariante sorgt ein spezielles Rahmenelement (Nivellierrahmen) für eine zusätzliche Verdichtung von der Modellseite her und damit für eine deutliche Verbesserung der Formhärte, besonders im Randbereich der Form. Weitere Besonderheit des Systems ist eine flexible Wahl zwischen normalem Pressen mit der Vielstempelpresse, Einsatz des Luftstroms mit der Vielstempelpresse oder Einsatz der zusätzlichen Seiatsu.plus-Verdichtung sowie individueller Kombinationen dieser Varianten. Somit wird bei jedem Formkasten eine optimale Verdichtung erreicht.

Auswahlkriterien: Leistung – und Vertrauen

Für einen mittelständischen Betrieb wie Olsberg war die Durchführung eines Projekts dieser Größenordnung eine enorme Aufgabe. Hinzu kam, dass man mit einem beengten, zwischen zwei Bergen regelrecht eingequetschten Betriebsgelände mit historisch gewachsenen und eng miteinander verzahnten Strukturen zurechtkommen musste. Die Einpassung der Anlage in das vorhandene Umfeld sowie die Koordinierung von Abriss- und Neubaumaßnahmen stellten alle Beteiligten vor besondere Herausforderungen. Bei solchen Vorhaben ist es unvermeidlich, das Situationen eintreten, die Anpassungen und Korrekturen an den ursprünglichen Planungen erfordern. Neben reinen Leistungs- und Preiskriterien ging es daher auch um die Frage, in welche Lieferanten ausreichendes Vertrauen gesetzt werden konnte, um mit ihnen als Partner auch unvorhergesehene Situationen einvernehmlich bewältigen zu können. Dies war einer der entscheidenden Gründe für die Wahl von HWS. Mit diesem Anlagenhersteller hatte man bereits über Jahrzehnte sehr gute Erfahrungen gemacht.

Aufwendige Bauphase

Bei der Planung der Formanlage musste großes Augenmerk auf die gegebenen Platzverhältnisse gelegt werden. So waren zahlreiche Modifikationen der sonst üblichen Anordnung der verschiedenen Anlagenkomponenten erforderlich, Stützen, Dämpfer und Übergabeeinrichtungen mussten angepasst werden. Zudem mussten einige Anlagenteile in Sonderausführung hergestellt werden. Das vergrößerte Kühlhaus für die abgegossenen Formen erforderte eine Erweiterung der Halle nach oben. Als besondere Herausforderung erwies sich die Aufgabe, die gesamten Baumaßnahmen einschließlich des Abrisses und Neubaus des Gebäudes unter beengten Verhältnissen bei Aufrechterhaltung des laufenden Betriebs der Gießerei durchzuführen. Um Betriebsunterbrechungen soweit wie möglich zu vermeiden, wurde die neue Formanlage in zwei Baustufen geplant und aufgebaut. In der ersten Stufe wurden Anlagenkomponenten im Bereich des alten Modellbaus aufgebaut und installiert, sodass die vorhandene alte Linie in dieser Zeit ungehindert weiter produzieren konnte. In der zweiten Baustufe wurde die alte Formanlage in wenigen Tagen abgerissen und nach anschließenden Fundamentarbeiten der restliche Teil der neuen Installation in kürzester Zeit montiert und zusammen mit der ersten Baustufe in Betrieb genommen.

All dies erforderte tiefgreifende Um- und Ausbaumaßnahmen. Zunächst wurde ein neues Lager für Gießerei-Hilfsstoffe gebaut und eine Umfahrung der künftigen Halle eingerichtet. Um den laufenden Betrieb aufrechterhalten zu können, wurde zunächst an das Westende der alten Halle ein neues Hallenstück angedockt und dann über die bestehende Halle gebaut. Dieses war etwa drei Meter höher und 14 Meter länger als das bisherige Gebäude. Danach wurde ein Teil der alten Halle abgerissen, die alte Formanlage demontiert und schließlich durch die neue Anlage ersetzt.

Investition in die Zukunft

„Mit der Entscheidung, diese für uns große Summe in die Gießerei in Olsberg zu investieren, bekennen wir uns erneut zu diesem Standort und unseren qualifizierten Mitarbeitern“, sagte Ralf Kersting. Mit ihnen wolle man hier am Ort die Existenz sichern und erfolgreich ausbauen. Heute werde oft die Frage gestellt, ob Europa auch in Zukunft als Fertigungsstandort weiter bestehe oder sich zu einem reinen Entwicklungsstandort verändere. Das Unternehmen Olsberg habe sich auf jeden Fall vorgenommen, mit seinen hervorragenden Mitarbeitern und technologisch versierten Lieferanten auch weiterhin am Fertigungsstandort Deutschland erfolgreich zu sein. Bei dieser Entscheidung vertraue man allerdings darauf, dass die Politik weiterhin für faire energie- und wirtschaftspolitische Rahmenbedingungen in Deutschland sorge. Nur so habe man die Chance, international wettbewerbsfähig zu bleiben.

www.wagner-sinto.de
www.olsberg.com