O’FALLON, MISSOURI — O’Fallon Casting ist ein bedeutender Hersteller von dünnwandigen Nichteisen-Feingussteilen.
Der Kundenstamm des Unternehmens hat sich erweitert und umfasst nun den Regierungs- und Luft- und Raumfahrtmarkt sowie eine Vielzahl von Wirtschaftsbereichen.
O’Fallons Investitionen in die Automatisierung haben zum Wachstum des Unternehmens beigetragen. Das Unternehmen begann, Roboter einzusetzen, um die Formen durch die Schlamm- und Schleifschritte zu befördern, und stellte von der manuellen Entleerung von Säcken auf die automatisierte Entleerung von Schüttgutsäcken um.
Umstellung von manueller Entleerung auf automatisierte Entleerung
Das Feingussverfahren kann sehr arbeitsintensiv sein. Es beginnt mit einem Wachsmodell, dessen Form mit dem endgültigen Gussstück identisch ist. Dieses Modell wird in eine Schlickermasse getaucht, die teilweise wieder abfließt. Anschließend durchläuft das mit Schlicker überzogene Modell rotierende Behälter, sogenannte Trommelsandmaschinen, von denen jede das Modell mit einer anderen Sandart überzieht. Nachdem der Schlicker ausgehärtet ist, wird das Wachs abgeschmolzen und durch geschmolzenes Metall ersetzt, um das Gussstück herzustellen.
Während die Wachsmodelle die Schlamm- und Schleifschritte durchlaufen, verbrauchen sie das zur Herstellung des Schlamms verwendete feine Pulver – das sogenannte „Mehl“ – sowie drei verschiedene Sandarten. Jahrelang hatten die Bediener den Schlammbehälter und die Trommelschleifmaschinen von Hand aufgefüllt, indem sie 50 lb (23 kg) schwere Säcke dorthin trugen und in die Behälter entleerten. Im Jahr 2007 begann O’Fallon, die Materialien in 3.000 lb (1.360 kg) schweren Großsäcken zu kaufen und maschinell automatisch zu dosieren.
Zu diesem Zweck entschied sich das Unternehmen für Anlagen von Flexicon aus Bethlehem, Pennsylvania, das vier seiner BFC-Big-Bag-Entleerungsanlagen sowie eine Kombination aus Einzel- und miteinander verbundenen flexiblen Schneckenförderern lieferte. Ein Entleerungs-Förderer-System dient der Zuführung von Mehl in den Produktionsprozess, während die anderen drei Sand zu vier Trommelschleifmaschinen befördern.
Die Systeme erleichtern die Entleerung von Schüttgutsäcken und verhindern Staubbildung
Die Schüttgutsäcke werden mit einem Gabelstapler zu den einzelnen Entladevorrichtungen transportiert und anschließend mithilfe eines Hebezeugs und eines Laufwagens, der auf einem auskragenden I-Träger läuft, in den Rahmen geladen. Anschließend wird einSPOUT-LOCK®-Klemmring auf einemTELE-TUBE®-Teleskoprohr pneumatisch angehoben und am Auslaufstutzen des Beutels befestigt. Dies dient sowohl dazu, Staub in der Luft einzudämmen, als auch eine kontinuierliche Abwärtsspannung auf den Beutel aufrechtzuerhalten, während dieser sich entleert und verlängert, wodurch die Entleerung des Beutels gefördert wird.
Während jede Sandart problemlos aus den Schüttgutsäcken und dem Trichter fließt, neigt Mehl laut Matt Cavins, Metallurgieingenieur, dazu, Brücken zu bilden. Aus diesem Grund verfügt der Mehlauslauf über zwei zusätzliche Mechanismen zur Förderung des Fließverhaltens:FLOW-FLEXER®-Sackaktivatoren, die die gegenüberliegenden unteren Kanten des Sacks in eine V-Form anheben und absenken, sowie einen an der Trichterwand montierten Vibrator.
„Diese Eigenschaften waren für uns entscheidende Faktoren“, erklärt Cavins. „Wir wollten sicherstellen, dass das Material reibungslos aus dem Schüttgutsack austritt und dass an den Trichtern nicht zu viel Staub entsteht.“
Einer der Vorteile der Anlieferung von Sand und Mehl in größeren Schüttgutbehältern ist die Effizienz für den Betrieb in O’Fallon, da so die Pulver von einem gemeinsamen Schüttgutlager aus an mehrere Standorte geliefert werden können. Zu diesem Zweck befördern Flexible Spiralförderer die Materialien automatisch durch Öffnungen in den Wänden zum Schlammbehälter und zu den Trommelsandern. Da die Bauweise der flexiblen Schneckenförderer gut für komplexe Anlagenlayouts geeignet ist, ermöglicht diese Fördererserie dem Flexicon-Schüttgutsystem die Zuführung der Pulver an verschiedene Stellen. In der Anlage von O’Fallon liegen die Pulververwendungsstellen in Entfernungen von 7 ft (2,1 m) bis 44 ft (13 m) von den Schüttgutsack-Entleerern entfernt.
Um die Effizienz weiter zu steigern, erfolgt der Materialtransport automatisiert. Diese Ergänzungen sind gewichtsabhängig: Eine Waage unter jedem Behälter signalisiert einer SPS, wann die Förderbänder gestartet und gestoppt werden müssen.
Automatisierung reduziert Ausfallzeiten und manuellen Aufwand
O’Fallon verbraucht täglich etwa zwei Schüttgutsäcke Mehl, und jede der Sandförderanlagen verbraucht etwa zwei Schüttgutsäcke pro Woche. Die Materialien sind schwer und abrasiv, doch die Förderbänder bewältigen sie gut, sagt Cavins.
„Wir hatten wirklich nicht viele Probleme. Die Anlagen sind nun schon seit fast 10 Jahren in Betrieb – zumindest die Sandförderer –, und wir haben vielleicht einen Antrieb ausgetauscht, und das bei drei Anlagen mit mehreren Antrieben.“ In diesem Zeitraum von 10 Jahren seien zwei Förderrohre ausgetauscht worden, sagte er. „Das Polymerrohr am Mehlförderer ist verschleißanfälliger als die Stahlrohre an den Sandförderern … aber das reicht wirklich nicht aus, um auf ein Stahlrohr umzusteigen“, sagt Cavins.
„Wir haben eine höhere Betriebsverfügbarkeit und ein sichereres Arbeitsumfeld.“
O’Fallon Casting
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