Automatisierung und Antriebstechnik für hochpräzise Druckwalzen
Im Nu auf Mü
Sie nehmen es genau. Sehr genau. 'Mü' muss das wohl am häufigsten verwendete Wort bei Daetwyler Graphics am Standort Oftringen in der Schweiz sein. 60 Mitarbeiter entwickeln und produzieren hier mit viel Liebe zum Detail jährlich etwa 60 Dreh- und Schleifanlagen zur Herstellung und Bearbeitung von bebilderten Zylindern, sogenannten Druckwalzen, die in Druckmaschinen mittels Tiefdruckverfahren eingesetzt werden.
Bild: Keba Industrial Automation GmbHWie funktioniert das Tiefdruckverfahren? Das Tiefdruckverfahren besteht aus drei Schritten:
1. Die Druckplatte oder der Druckzylinder mit den gewünschten Abbildungen wird vollständig eingefärbt.
2. Mithilfe einer sogenannten Rakel wird die Druckfarbe von der Oberfläche abgezogen. Nur an den tieferen Stellen, sprich an den tatsächlichen Druckelementen, bleibt Druckfarbe haften.
3. Farbübertragung: Mit hohem Pressdruck und durch die Saugkraft des Papiers gelangt die Farbe auf das Druckmedium.
Das Tiefdruckverfahren mit Druckwalzen wird hauptsächlich für Druckaufträge verwendet, bei denen Optik oder Sicherheit eine wichtige Rolle spielen, wie es in der Verpackungsindustrie der Fall ist oder auch beim Druck von Banknoten und Wertpapieren. Auch im Katalogdruck, wo es um sehr große Mengen geht, wird dieses Verfahren verwendet. Die Exportrate ist sehr hoch, Asien ist für Daetwyler Graphics der größte Markt. Betreiber von Daetwyler-Anlagen stellen mitunter die genauesten Druckwalzen der Welt her. Der Toleranzbereich beträgt, je nach Walzengröße, 10µm zylindrisch und im Durchmesser ebenfalls 5 bis 10µm. Um dies zu erreichen, werden die Führungen der Maschine auf ca. 3µm geradegerichtet. Wenn die Zylinder nicht hochgenau drehen, werden Farben abweichen oder gar nicht mehr vorhanden sein. Also liegt die Latte in Sachen Qualität, auch für die Antriebe, Regler, Controller und Steuerungen, sehr hoch.
Auf die Frage, wann die Zusammenarbeit zwischen Daetwyler und Keba startete, antwortet Hansjörg Michel, Head of Technology bei Daetwyler Graphics: "Die Heliograph Holding setzte bereits seit Jahren Regler von LTI Motion (gehört seit 2019 zu Keba) ein. Auf einer SPS-Messe entdeckte das Entwicklerteam Keba-Controller und war von der kompakten Bauweise fasziniert." Intensiviert wurde die Geschäftsbeziehung, als 2017 Daetwylers Hauptlieferant für Motion Controller ein Produkt abkündigte und kein Nachfolgeprodukt in Petto hatte, das den Anforderungen von Daetwyler entsprach. Michel: "Die angebotene Lösung hätte bedeutet, dass wir von Null anfangen müssten. Daher haben wir das Produkt unter den bestehenden Lieferanten ausgeschrieben und die Unternehmen gebeten, uns ein Konzept zu entwickeln." Insgesamt sechs Automatisierungsspezialisten wurden angesprochen und nahmen am Verfahren teil. Michel: "Keba hat das Rennen gewonnen - nicht weil sie das günstigste Angebot gelegt haben, da belegten sie übrigens Platz zwei, sondern weil das Gesamtpaket stimmte und sie mit anderen Vorteilen trumpften."
Bild: Keba Industrial Automation GmbHFlexibilität und Offenheit kompakt
Kebas Hard- und Softwareplattform Kemro X bietet generell offene Schnittstellen. Dadurch sind die Lösungen offen für andere Anwendungen, sowohl für eigene als auch für die von Drittanbietern. Der Kunde bestimmt also selber, welche Technologien wo eingesetzt werden, welche Technologie(n) er schützen möchte und wo er Abhängigkeit zulässt. Dieser Ansatz macht einerseits eine Automatisierungslösung zukunftssicher und gewährleistet andererseits, dass Unternehmen flexibel bleiben. Michel: "Andere Automatisierungshäuser bieten alles aus einer Hand an, sind aber auf der Produktebene wie Inseln: Externe oder eigene Anwendungen können nicht eingebunden werden - was ein massiver Nachteil ist." Ein weiterer Pluspunkt beim Vergleich der Angebote war das Prinzip der integrierten Sicherheit - sprich die geforderten SLS- und Safe-Stop-Protokolle sind bereits in der Grundsteuerung vorhanden und alle Regler haben die notwendigen sicheren Eingänge.
Dadurch, dass Keba möglichst viel Intelligenz in den einzelnen Komponenten vorsieht, kann platzsparender gebaut werden. "Wichtig war uns, dass Codesys bereits auf der Steuerung läuft und dafür kein separater PC zu verwenden ist", so Michel. "Wenn wir diesen Ansatz der kompakten Bauweise konsequent durchziehen, ergibt sich ein Einsparpotenzial bzgl. Platz im Schaltschrank von etwa 30%." Weil der Schaltschrank wesentlich kompakter gebaut werden kann, entsteht bei Daetwyler Graphics mehr Freiheit für das Design neuer Anlagen - was vor allem bei kleineren Anlagentypen wichtig ist. Nicht nur die Baugröße - auch die einheitliche Bauform der Komponenten hilft dem Maschinenbauer. Michel: "Egal welchen Regler wir einbauen, ob Servo- oder Frequenzregler - sie haben alle das gleich Maß und die gleiche Bauform, das hilft beim Designen. Daetwyler Graphics plant die nächsten Baureihen bereits auf dieser Basis."
"Was uns an der Zusammenarbeit mit Keba besonders gut gefällt, sind die kurzen Wege," so Michel. "Unsere Ansprechperson in der Schweiz kümmert sich um alle Belange und meldet sich sehr rasch mit Feedback - das klappt hervorragend und kann nur so funktionieren, wenn auch er direkte Ansprechpartner im Unternehmen und eine kurze Kontaktkette hat."
Was Daetwyler an seinem Partner noch zu schätzen weiß? Die Tatsache, dass Keba über Fertigungstiefe und ihre Mitarbeiter über profundes Wissen verfügen. Michel: "Einerseits spüren wir das in den Beratungsgesprächen im Vorfeld - wir hören förmlich durch, dass Keba selber produziert und Platinen herstellt." Diesen Vorteil spüre man aber auch später im Support. "Die Keba-Mitarbeiter sind nah am Produkt dran und können dadurch rasch professionell beraten. Man wird nicht zig Mal weiterverbunden, sondern redet auf Augenhöhe."
Sie nehmen es genau. Sehr genau. 'Mü' muss das wohl am häufigsten verwendete Wort bei Daetwyler Graphics am Standort Oftringen in der Schweiz sein. 60 Mitarbeiter entwickeln und produzieren hier mit viel Liebe zum Detail jährlich etwa 60 Dreh- und Schleifanlagen zur Herstellung und Bearbeitung von bebilderten Zylindern, sogenannten Druckwalzen, die in Druckmaschinen mittels Tiefdruckverfahren eingesetzt werden.
Bild: Keba Industrial Automation GmbHWie funktioniert das Tiefdruckverfahren? Das Tiefdruckverfahren besteht aus drei Schritten:
1. Die Druckplatte oder der Druckzylinder mit den gewünschten Abbildungen wird vollständig eingefärbt.
2. Mithilfe einer sogenannten Rakel wird die Druckfarbe von der Oberfläche abgezogen. Nur an den tieferen Stellen, sprich an den tatsächlichen Druckelementen, bleibt Druckfarbe haften.
3. Farbübertragung: Mit hohem Pressdruck und durch die Saugkraft des Papiers gelangt die Farbe auf das Druckmedium.
Das Tiefdruckverfahren mit Druckwalzen wird hauptsächlich für Druckaufträge verwendet, bei denen Optik oder Sicherheit eine wichtige Rolle spielen, wie es in der Verpackungsindustrie der Fall ist oder auch beim Druck von Banknoten und Wertpapieren. Auch im Katalogdruck, wo es um sehr große Mengen geht, wird dieses Verfahren verwendet. Die Exportrate ist sehr hoch, Asien ist für Daetwyler Graphics der größte Markt. Betreiber von Daetwyler-Anlagen stellen mitunter die genauesten Druckwalzen der Welt her. Der Toleranzbereich beträgt, je nach Walzengröße, 10µm zylindrisch und im Durchmesser ebenfalls 5 bis 10µm. Um dies zu erreichen, werden die Führungen der Maschine auf ca. 3µm geradegerichtet. Wenn die Zylinder nicht hochgenau drehen, werden Farben abweichen oder gar nicht mehr vorhanden sein. Also liegt die Latte in Sachen Qualität, auch für die Antriebe, Regler, Controller und Steuerungen, sehr hoch.
Auf die Frage, wann die Zusammenarbeit zwischen Daetwyler und Keba startete, antwortet Hansjörg Michel, Head of Technology bei Daetwyler Graphics: "Die Heliograph Holding setzte bereits seit Jahren Regler von LTI Motion (gehört seit 2019 zu Keba) ein. Auf einer SPS-Messe entdeckte das Entwicklerteam Keba-Controller und war von der kompakten Bauweise fasziniert." Intensiviert wurde die Geschäftsbeziehung, als 2017 Daetwylers Hauptlieferant für Motion Controller ein Produkt abkündigte und kein Nachfolgeprodukt in Petto hatte, das den Anforderungen von Daetwyler entsprach. Michel: "Die angebotene Lösung hätte bedeutet, dass wir von Null anfangen müssten. Daher haben wir das Produkt unter den bestehenden Lieferanten ausgeschrieben und die Unternehmen gebeten, uns ein Konzept zu entwickeln." Insgesamt sechs Automatisierungsspezialisten wurden angesprochen und nahmen am Verfahren teil. Michel: "Keba hat das Rennen gewonnen - nicht weil sie das günstigste Angebot gelegt haben, da belegten sie übrigens Platz zwei, sondern weil das Gesamtpaket stimmte und sie mit anderen Vorteilen trumpften."
KEBA Industrial Automation GmbH
Dieser Artikel erschien in SPS-MAGAZIN 3 (März) 2022 - 24.03.22.Für weitere Artikel besuchen Sie www.sps-magazin.de
