Maschinengehäuse Standardschaltschrank-Teile sparen Kosten bei Maschineneinhausung

Autor / Redakteur: Hans-Robert Koch / Stefanie Michel

Die Einhausung einer Maschine verläuft selten nach Schema F. Sie ist so individuell, zeit- und kostenaufwendig. Es geht auch anders: mit standardisierten Schaltschränken.

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Die Einhausung des Hochvakuum-Lötofens MOV 743 wurde komplett mit dem VX25-Schaltschranksystem von Rittal realisiert.
Die Einhausung des Hochvakuum-Lötofens MOV 743 wurde komplett mit dem VX25-Schaltschranksystem von Rittal realisiert.
(Bild: Rittal)
  • Der Sondermaschinenbauer PVA Tepla hat eine Alternative zu extern angefertigten, kundenspezifischen „Verpackung“ für seine Maschinen entwickelt: die Einhausung mit Schaltschränken.
  • Wenn klar ist, welche Außenkantenmaße die gesamte Anlage hat, wird anhand des Rittal-Schaltschrankrasters die Einhausung mit dem VX25-Schaltschranksystem aufgebaut.
  • Dieses Vorgehen bietet einige Vorteile: Die Standardteile sind günstig und schnell verfügbar, automatisierte Bohrungen sind immer passgenau und die Montagezeit verkürzt sich.

Schaltschränke stehen meist nicht an vorderster Front oder dienen als Blickfang. Sie sind die „Dienstleister“ im Hintergrund und müssen funktionieren, nicht repräsentieren. Ihre Aufgabe ist es, als starkes Rückgrat zu dienen für sichere Steuerungs- und Schaltprozesse bei Maschinen und Anlagen. Im Maschinenbau zeigen Schaltschränke allerdings mehr Gesicht, denn dort tauchen sie auch neben den Maschinen oder als integrierte Maschinenkomponenten in den Anlagen auf – mit ganz neuen Aufgaben. Sie werden mithilfe von Bediendisplays an Türen und Seitenwänden oder dank angekoppelter Bedien- und Tragarmsysteme zu „Assistenten“ des Maschinenbedieners.

Eine weitere Einsatzmöglichkeit von Schaltschränken zeigt der Sondermaschinenbauer PVA Tepla. In seiner großen, lichtdurchfluteten Fertigungshalle in Wettenberg bei Gießen bestimmen Schaltschränke nahezu das komplette Bild. Sie stehen an vorderster Front und prägen deren Aussehen. Der Vakuum-Spezialist nutzt beispielsweise zur kompletten Einhausung seiner Wärmebehandlungsöfen MOV 743 bereits seit vielen Jahren die Schaltschranktechnik von Rittal – und seit 2019 das neue VX25-Systemprogramm. Den Grund dafür erklärt Martin Kaiser, Geschäftsführer des Steuerungs- und Schaltanlagenbaus und Tochterunternehmens PVA Control GmbH: „Mit dem Schaltschranksystem von Rittal können wir hochindustrielle Fertigungsanlagen in einem schicken Design bauen, sodass sie nicht mehr nach Industrie und Großfertigung aussehen.“

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Statt einzelner Schränke steckt ganze Anlage in Einhausung

„Die Idee, Schaltschränke zur Einhausung einzusetzen, kam uns zufällig“, erklärt Kaiser. Man hatten erfahren, dass ein langjähriger Kunde bereits einen Blechschlosser anfragte, weil er eine optisch ansprechende ‚Verpackung‘ für die Maschine von PVA Control benötigte, um sie in einem Showroom vor Kunden präsentieren zu können. Das war der Moment zur Entwicklung eines neuen Einhausungskonzeptes. Der Ansatzpunkt: die Optik von einzelnen Schaltschränken, welche stets fester Bestandteil der Anlage sind, über die gesamte Anlage und deren Einhausung zu erweitern.

„Wir waren damals überzeugt – und sind es bis heute –, dass die Einhausung einer Maschine mit Schaltschränken in einer Flucht durch ein einheitliches Äußeres eine schöne Optik ergibt, die auch in das Gesamtbild mit anderen Schaltanlagen passt“, so Kaiser. „Dann haben wir es einfach ausprobiert und waren doppelt überrascht: zum einen, weil die technische Umsetzung gut funktionierte, und zu zum anderen, weil wir mit dem Schaltschrankkonzept etwa um die Hälfte günstiger lagen als mit einer extern gebauten Einhausung.“

Standardkomponenten machen Aufbau schneller

Der Grund für die erheblichen Kosteneinsparungen sind deutlich kürzere Montagezeiten. „Wir haben die Einhausung in der Regel in zwei Tagen fertig“, betont der Geschäftsführer. Für PVA Control sind herkömmliche Einhausungslösungen meist individuelle, zeitaufwendige Sonderanfertigungen, die externe Unternehmen anfertigen. Das beginnt etwa mit dem Stellen von Pfosten, dem Anbringen der Beplankung – je nach Anforderung unterschiedlich – und einer anschließenden Pulverbeschichtung. Nutzen die Wettenberger nun die Vorteile eines Schaltschrank-Baukastensystems für den Aufbau ihre Einhausungen, sind sie effizienter und flexibler.

Baukasten mit reduzierter Komplexität

Mit dem VX25-Großschranksystem hat Rittal mithilfe eines übergreifenden, durchgängigen 25-mm-Maßrasters die Komplexität in der Schaltschranktechnik reduziert. Zudem wurde die Anzahl der Gleichteile signifikant erhöht. Das Ergebnis: weniger Teile und damit weniger Lagerfläche. So passen jetzt auch Ausbaukomponenten für die vertikalen Rahmenteile im Dach- und Bodenbereich des Schaltschranks.
Das 25-mm-Maßraster setzt sich bei angereihten Schaltschränken im benachbarten Schaltschrank fort. Dadurch können beispielsweise Schienen über mehrere Schränke hinweg montiert werden. Diese und andere Montagemöglichkeiten können mit dem nun 40 % kleineren Portfolio an Ausbauchassis und -schienen realisiert werden.

Steht die mechanische Konstruktion der Maschine, wird im nächsten Schritt definiert, wie die Anlage insgesamt aussehen soll, wie die Außenkantenmaße und damit die Größe der Einhausung sein sollen. Hierbei greift PVA Control auf die passenden Standardkomponenten zurück und arbeitet mit dem Rittal-Schaltschrankraster der 1000 und 800 mm breiten Schränke. Ziel ist es, die Länge und Breite so aufzubauen, dass eine durchgängige Einhausung mit Türen und Seitenwänden an den Stellen entsteht, wo es notwendig ist. Türen werden dort eingefügt, wo ein Zugang zur Anlage für Serviceeinsätze erforderlich ist. Bei der Einhausung der MOV 743 kommen dabei zwölf Schaltschränke zum Einsatz.

Einhausung wächst mit der Montage der Anlage

Von Vorteil sind für den Schaltanlagenbauer zum einen die einfache, schnelle Bestellung von Schrank und Zubehör aus dem Rittal-Handbuch oder dem Onlineshop und die damit verbundenen Kosteneinsparungen durch die Preisvorteile der Serienartikel. Zum anderen profitiert PVA Control auch von den vielfältigen Montagefunktionen der Rittal-Schaltschränke. „Wir haben durch die Schaltschrank-Rahmenprofile und das Zubehör des VX25 überall Montagemöglichkeiten zur Verfügung, mit denen wir im Anlagenbau etwa Rohrhalterungen oder Kabelabfangungen einfach anbringen können. Wir sind über jede Möglichkeit froh, etwas anschrauben zu können“, so der Geschäftsführer.

Ein richtiger Tempomacher sei die einfache Blechbearbeitung von Flachteilen wie Türen und Seitenwänden, wenn beispielsweise Bohrungen oder Aussparungen für Filterlüfter notwendig werden. „Wir stellen die Flachteile einfach in das Bearbeitungscenter Perforex BC von Rittal und führen die Bohrungen automatisiert durch“, erklärt Kaiser. Es muss also kein Stück Stahlblech von Hand bearbeitet oder vom externen Blechschlosser geliefert werden, was oft wieder mit Ungenauigkeiten verbunden wäre.

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Ein weiterer Pluspunkt ist, dass sich die Einhausungstechnik „Schaltschrank“ ideal in die Entwicklung der Anlage integrieren lässt: Die Einhausung wächst mit dem Maschinenbau. Sobald die Anlage mechanisch vormontiert ist, gibt es immer wieder einen Zeitpunkt, wo ein Schrank an einer bestimmten Stelle benötigt wird, um notwendige Montagen für Kabelabfangungen oder -führungen vorzunehmen, wenn zum Beispiel Kabelkanäle quasi auf dem Dach der Einhausung beziehungsweise der Schränke geführt werden müssen. „Und wenn das lange dauert, ist das eine Katastrophe, weil ein Team nicht weiterarbeiten kann“, erklärt Kaiser.

Ein-Mann-Montage von Türen und Seitenwänden

Auch der Ein- und Ausbau von Schaltschranktüren und -seitenwänden trägt dazu bei, dass sich die Montagezeit insgesamt verkürzt. Steht die Anlage mechanisch in Grundzügen und damit verbunden die Schaltschrankrahmen als Einhausung, lassen sich bei der Kundenabnahme im Handumdrehen die Türen und Seitenwände – die Einkleidung von der Anlage – montieren. Das Schaltschranksystem VX25 ermöglicht eine Ein-Mann-Montage komplett ohne Werkzeug. Die Tür wird einfach nur in das Scharnier eingehängt. „Die Türen und Seitenwände sind in der Regel bei unseren Anlagen in einer Stunde eingehängt.“

Auf- und Abbau der gesamten Anlage wäre für PVA Tepla ohne das Baukastensystem erheblich schwieriger. „Selbst die Teile sind austauschbar. Ob die Tür nachher beim Kunden wieder an der ursprünglichen Stelle hängt oder auf der anderen Seite, ist völlig egal“, ist Kaiser überzeugt. Die Standardisierung eröffnet dem Anlagenbauer viele Freiheitsgrade. Auch eine weltweite Verfügbarkeit der Systemkomponenten im Reparaturfall ist ein Pluspunkt. Auf die Frage, welche Details des VX25 am meisten überzeugen, fasst Kaiser zusammen: „Das sind die 130°-Scharniere, die stabileren Bodenbleche, die vielfältigeren Möglichkeiten des neuen Sockelsystems und die Tatsache, dass der Schaltschrank insgesamt weniger Zubehörteile und weniger Lagerhaltung benötigt – und damit Kostenvorteile bringt.“

* Hans-Robert Koch ist Leiter PR und Magazine bei der Rittal GmbH & Co. KG in 35745 Herborn, Tel. (0 27 72) 5 05 26 93, koch@rittal.de

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