Effiziente Vakuumversorgung bei der Reisemobilproduktion

Isny, Deutschland Caravans und Reisemobile in vielen Größen, Versionen und Ausführungen fertigt die Firma Dethleffs GmbH & Co. KG für Kunden in der ganzen Welt. Am Firmenstandort Isny im Allgäu ist die Firma Dethleffs an ihre räumlichen Kapazitätsgrenzen gestoßen und hat deshalb eine neue Produktionshalle gebaut, in der seit Mai 2018 Camper Vans und Urban Vehicles gefertigt werden. Auf den fünf in dieser Halle neu in Betrieb genommenen CNC-Bearbeitungszentren werden weitestgehend automatisiert Teile für den Innenausbau aus Plattenmaterial gefräst. Alle fünf Bearbeitungszentren sind an eine zentrale Vakuumversorgung von Busch angeschlossen, die den notwendigen Unterdruck zum Spannen der Platten und der Einzelteile mit dem Nesting-Verfahren liefert. Die Zentralisierung der Vakuumversorgung ermöglicht Dethleffs ein zuverlässiges Halten der Teile bei gleichzeitig größstmöglicher Energieeinsparung.
Fig. 1: Dethleffs Reisemobil der neuesten Generation. Source: Dethleffs GmbH & Co. KG
Fig. 1: Dethleffs Reisemobil der neuesten Generation. Source: Dethleffs GmbH & Co. KG

In der neuen Produktionshalle befinden sich die Fertigung für die Einbauteile aus Holz, die Logistik mit Lagerhaltung und die Endmontage (Fig. 2) von Camper Vans und Urban Vehicles. Das heißt in dieser Halle werden –¬ völlig autark von den anderen Fertigungshallen – diese Fahrzeugtypen komplett gefertigt. In der Holzteilefertigung werden verschiedene Teile für die Fahrzeuge aus Furnierplattenmaterial für Baugruppen wie Küchenblöcke, Sitzgruppen, Bettunterschränke oder Oberschränke hergestellt. Die Fertigung der Einzelteile dieser Baugruppen erfolgt auf fünf parallel arbeitenden CNC-Bearbeitungsmaschinen, die logistisch miteinander verkoppelt sind. So wird nur das Plattenmaterial an den Aufgabestationen der fünf Maschinen manuell aufgegeben. Die einzelnen Platten werden der Bearbeitungsmaschine automatisch über ein Band zugeführt. Zuvor werden die auszufräsenden Teile über eine Software festgelegt und die jeweiligen Plattenteile mit einem Etikett gekennzeichnet, so dass diese später dem jeweiligen Bauteil beziehungsweise dem richtigen Montageort zugeordnet werden können. Die zu bearbeitenden Furnierplatten (Fig. 3) haben die Größe des Bearbeitungstischs, auf dem eine Schonplatte und darauf eine Opferplatte, jeweils aus MDF, aufliegen. Somit ist sichergestellt, dass kaum „Falschluft" mit angesaugt wird. Nach dem Ausfräsen der Einzelteile werden diese mit den Plattenresten wiederum automatisch über ein Band zu einer zentralen Entnahmestelle befördert (Fig. 4). Dort werden die verschiedenen Einzelteile anschließend manuell entnommen und für die Nachfolgebearbeitung kommissioniert.


Fig. 2: Montagelinie für Reisemobile. Source: Dethleffs GmbH & Co. KG


Fig. 3: Die zu bearbeitenden Platten werden auf Nesting-Tischen gespannt. Source: Busch Vacuum Solutions


Fig. 4: Ausgabestelle der bearbeiteten Einzelteile für die Inneneinrichtung. Source: Busch Vacuum Solutions

Die Entscheidung, die Vakuumversorgung in dieser Produktionshalle zu zentralisieren, war einfach. Thomas Ballweg, der als Projektingenieur das zentrale Vakuumsystem mitkonzipiert hat, konnte auf die positiven Erfahrungen von zwei Schwesterfirmen in punkto Betriebssicherheit und Wirtschaftlichkeit zurückgreifen. Diese sind bereits vor längerer Zeit von der Einzelversorgung der Bearbeitungszentren mit Vakuumpumpen direkt an den Maschinen abgerückt und arbeiten stattdessen mit zentralen Vakuumsystemen von Busch. Für Thomas Ballweg war die Erfahrung seiner Kollegen in den anderen Werken nur eine Bestätigung seiner eigenen Untersuchungen. 

Die zentralisierte Vakuumversorgung (Fig. 5) von Busch weist deutliche Unterschiede zur herkömmlichen Vakuumversorgung durch trockenlaufende Drehschieber-Vakuumpumpen auf, die direkt an der Maschine installiert sind. Zum einen sind zentrale Vakuumsysteme mit Mink Klauen-Vakuumpumpen ausgerüstet, die per se eine geringere Leistungsaufnahme als herkömmliche trockenlaufende Drehschieber-Vakuumpumpen mit Kohlelamellen haben und annähernd wartungsfrei betrieben werden können. Dies ist durch das trockene und berührungsfreie Funktionsprinzip möglich. Zum anderen können Mink Klauen-Vakuumpumpen mit frequenzgeregelten Antrieben betrieben werden, die einen bedarfsabhängigen Betrieb ermöglichen.
Außerdem bringt die Zentralisierung der Vakuumversorgung noch weitere Vorteile: Grundsätzlich werden weniger Vakuumpumpen benötigt, weil nicht zwangsläufig alle der sechs angeschlossenen CNC-Bearbeitungsmaschinen permanent eine hundertprozentige Saugleistung erfordern. Die integrierte Anlagensteuerung sorgt dafür, dass sich die einzelnen Mink Klauen-Vakuumpumpen über die Drehzahl dem tatsächlichen Bedarf anpassen.


Fig. 5: Zentrales Vakuumsystem von Busch mit Mink Klauen-Vakuumpumpen. Source: Busch Vacuum Solutions

Das zentrale Vakuumsystem ist in einem Stockwerk direkt über der Holzteilefertigung aufgestellt und über eine Ringleitung mit den fünf CNC-Bearbeitungsmaschinen verbunden. Ein Sollwert für das Vakuum ist vorgegeben und wird durch die Regelung unabhängig von der jeweilig abverlangten Saugleistung eingehalten. Wird an keiner der Bearbeitungsmaschinen Vakuum zum Spannen benötigt, wie beispielsweise zu Pausenzeiten, schalten sich alle Vakuumpumpen ab und verbleiben im Stand-by-Modus. Dabei wird das Vakuum in der Ringleitung aufrechterhalten, damit dieses sofort am Bearbeitungstisch anliegt, sobald wieder gespannt wird. Die Anlage arbeitet vollautomatisch und redundant. Das heißt, dass zur Wartung einzelne Vakuumpumpen abgekoppelt werden können, ohne dass dies Einfluss auf die laufende Produktion durch Stillstandzeiten oder Beeinträchtigung der Saugleistung hätte. „Käme es zum Ausfall einer Vakuumpumpe, würde dies in der Fertigung gar nicht auffallen, da sofort die anderen Vakuumpumpen mit der Erhöhung ihrer Drehzahl das verminderte Saugvermögen ausgleichen würden.", freut sich Projektingenieur Thomas Ballweg.

Durch die Installation des zentralen Vakuumsystems in einem separaten Raum wird Platz in der Produktion gespart sowie die Geräusch- oder Wärmeemission an Arbeitsplätzen vermieden.

Nach den Berechnungen von Thomas Ballweg werden sich die Mehrkosten für die Vakuumanlage, verglichen mit einer dezentralen Lösung, alleine durch die gesparten Energiekosten in drei Jahren amortisiert haben. Dazu kommen die Einsparungen durch den Wegfall von Verschleißteilen, die bei trockenlaufenden Drehschieber-Vakuumpumpen regelmäßig ausgetauscht werden müssten, sowie die Kosten für die Wartungsarbeiten und eventuellen Stillstandzeiten.

Dethleffs
„Nicht ohne meine Familie!", beschloss Arist Dethleffs im Jahre 1931 und konstruierte den ersten Caravan Deutschlands, von ihm damals noch „Wohnauto" genannt, weil der Skistock- und Peitschenfabrikant seine Familie auf langen Geschäftsreisen bei sich haben wollte. Das Wort „Freizeit" kannten damals nur wenige, Familienurlaub war ein Privileg und der Tourismus steckte noch in den Kinderschuhen. Mit der Erfindung des Dethleffs Caravans begann eine neue Ära, vor allem für das Unternehmen, das sich irgendwann ganz der Caravan- und später auch der Reisemobil-Produktion (Fig. 1) verschrieb.
Der Pioniergeist des Firmengründers Arist Dethleffs ist auch heute noch im Unternehmen spürbar. Er steckt in der kontinuierlichen Weiterentwicklung der Baureihen, in unzähligen Innovationen und natürlich auch im Herzen der Camping-Geschichte: der Familie. Seit der ersten Stunde ist das Unternehmen fest mit dem Standort Isny im Allgäu verbunden und behält mit seiner Positionierung als „Freund der Familie" den Markenkern immer im Blick. Dethleffs ist heute ein Unternehmen der Erwin Hymer Group. 


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