Vielseitig verwendbar, modular erweiter- und veränderbar und von nur einer Person komplett bedienbar - so lauteten die Vorgaben für die Entwicklung und Fertigung einer manuellen Montagelinie für Klimageräte. Ein flexibles Portal aus Aluminiumprofilen und ein elektrisch höhenverstellbarer Montagewagen waren Teil der Lösung.

IT-Anlagen und andere Geräte in Technikräumen brauchen konstante klimatische Bedingungen, um verlässlich arbeiten zu können. Schwankende Temperaturen, Feuchtigkeit und Staub gefährden Funktion und Datenbestände. Geräte wie die mikroprozessorgeregelten Klimaschränke der Minispace-EC-Serie von Stulz sorgen hier an 365 Tagen im Jahr rund um die Uhr für ein exakt definiertes Klima in engen Toleranzen. Das Hamburger Unternehmen ist spezialisiert auf die Herstellung von Präzisionsklimageräten, Kaltwassersätzen sowie Befeuchtungssystemen für IT, Rechenzentren und Telekommunikationsanlagen, den Vertrieb von Klima- und Befeuchtungssystemen sowie Service- und Objektmanagement.
Speziell die Klimaschränke der Minispace-EC-Serie für kleine und mittlere IT-Räume machten die Installation einer neuen manuellen Fertigungslinie erforderlich. Die Montageeinheit sollte hochwertig und flexibel an andere Produkte oder Standorte anpassbar sein. Eine wichtige Vorgabe betraf die eigenständige Arbeitsweise der Mitarbeiter: Eine Person sollte selbstständig und ohne die Hilfe eines Kollegen, die jeweilige Baugruppe fertigen und sämtliche erforderlichen Arbeitsschritte allein durchführen können. Zudem sollten sechs verschieden Baugrößen des Klimaschranks montierbar sein. Stulz wendete sich mit diesen Vorgaben an das Unternehmen Linear- und Handhabungstechnik von Erhard Peters. Die von Peters und seinem Team entwickelte Lösung sah als Herzstück der neuen Montageanlage ein Portal aus Aluminiumprofilen vor. Am Portal angebracht wurde Handhabungstechnik wie beispielsweise ein kleiner Kran oder ein Staubsauger zum Absaugen des fertigen Klimaschranks. Zuführtechnik am Boden ergänzt das Ensemble.

Variables Portal aus Aluminiumprofilen
Das L-förmige Portal der Montagelinie ist knapp vier Meter hoch, rund 2,5 Meter breit und fünf Meter lang. Der Verfahrweg in 90° zur Längsrichtung beträgt einen Meter, in Z-Richtung 600 mm. Sämtliche Handhabungsvorrichtungen werden über die Profilnuten am Portal befestigt. Bei der Konstruktion des Portals erhielt Peters Unterstützung von den Profil-Montagespezialisten von RK Rose+Krieger. Das Unternehmen aus Minden lieferte auch die Konstruktionsprofile aus Aluminium. Eingesetzt wurden Schwerlastprofile der Baugrößen D-80x160 und D-80x240 aus dem Blocan-Profilmontagesystem des Unternehmens. Dieser Profiltyp zeichnet sich durch hohe Biege- und Torsionssteifigkeiten bei geringem Eigengewicht aus. Spezielle Verbindungselemente vereinfachen zudem die Montage. Die Profile werden lediglich auf Länge geschnitten und über einen speziellen Druckverbinder miteinander verschraubt. Eine weitere Bearbeitung ist nicht erforderlich. Entsprechend leicht lässt sich eine solche Konstruktion demontieren und an anderer Stelle oder in neuer Form wieder aufbauen.
Das Blocan-System umfasst mehr als 110 verschiedene Profilgrößen und -querschnitte sowie umfangreiches Zubehör. Dazu zählen Konstruktionsprofile mit allseitigen Befestigungsnuten aus dem Grundbaukasten, wie sie in der Fertigungslinie für Klimaschränke eingesetzt wurden, ebenso wie Funktionsprofile mit glatter Außenfläche an einer bis allen Seiten. Spezielle Klemmprofile erlauben das Einklemmen von Flächenelementen wie Wellengitter, Acrylglas oder Polycarbonatscheiben und werden vor allem für Schutz- und Abtrennsysteme sowie Verkleidungen eingesetzt. Zudem stehen 20 mm kleine Profile für kleinere Aufbauten mit filigranem Erscheinungsbild zur Verfügung. Die Auswahl der jeweiligen Profilgröße und -geometrie richtet sich nach der auftretenden Belastung. Sämtliche Teile des Blocan-Baukastens sind untereinander und produktübergreifend mit den Rohrverbindungssystemen, Lineareinheiten und der Antriebstechnik von RK Rose+Krieger kompatibel.

Montagewagen mit elektrischer ­Höhenverstellung
Dieses Potenzial spiegelt auch der Montagewagen für den Zusammenbau von Wärmetauscher-Baugruppen für die Klimaschränke wider. Der Rollwagen bildet ein weiteres zentrales Element der neuen Fertigungslinie. Die Anforderungen lauteten hier: Der Wagen sollte flexibel bewegt werden und ohne störendes Stromkabel Hub- und Drehbewegungen ausführen können sowie die Montage der Baugruppen erleichtern. Zudem muss er ein Gewicht von 70 kg - so viel wiegen die Wärmetauscher maximal - tragen können. Für die Konstruktion von Grund- und Montagerahmen griff Peters ebenfalls auf Blocan-Systemprofile der Baugrößen S-40x40 und S-40x80 zurück. Für die Höhenverstellung des Grundrahmens (1.510 x 1.445 mm) von der Mindesthöhe von 780 mm bis zur Maximalhöhe von 1.230 mm sorgen zwei synchron verfahrende Multlift-Hubsäulen aus dem Lineartechnikportfolio von RK Rose+Krieger. Diese Hubsäulen mit einem maximalen Hub von 500 mm dienen der stufenlosen Höhenverstellung. Sie können einzeln oder paarweise parallel betrieben werden. Für den genauen Gleichlauf von bis zu vier Antrieben dient eine Synchronausführung mit spezieller Antriebssteuerung, wie sie auch im Fertigungswagen von Stulz verbaut wurde. In diesem Fall übernimmt die RK-MultiControl duo mit Akkubetrieb und 6-Tasten-Handschalter Steuerung und Stromversorgung der Hubsäulen. Auf diese Weise kann der Wagen und mit ihm die zu montierende Baugruppe ohne störende Kabel an jeden erforderlichen Ort gefahren werden. Die Akkukapazität ist auf 100 Doppelhübe ausgelegt. Einmal pro Woche ist ein Nachladen notwendig.

Empfindliche Neigungsverstellung ­realisieren
Auch die Neigung des Montagerahmens (990 x 1.445 mm) erfolgt elektrisch. Hier galt es eine besonders sanfte Bewegungskurve des Antriebs der empfindlichen Neigungsverstellung zu realisieren. Peters entschied sich für zwei Quad-Lineareinheiten vom Typ EV 60 (Spindelsteigung = 4 mm) in Kombination mit zwei Antriebseinheiten der LZ-Serie aus dem Lineartechnikprogramm von RK Rose+Krieger. Die Quad-Linearachse für die Hand- und Motorverstellung im mittleren Belastungsbereich bietet eine Vielfalt an Führungsschlitten und Befestigungselementen. Dadurch ist sie auch in bestehende Konstruktionen integrierbar. Ein Stahlband schützt die Spindel vor Verschmutzung. Im Fall des Fertigungswagens wurde eine von einem Ritzel angetriebene Zahnstange auf die Lineareinheit montiert. Sie sorgt für ein sanftes Schwenken des Montagerahmens. Stromversorgung und Steuerung übernimmt wie bei den Hubsäulen auch eine zweite akkubetriebene MultiControl duo mit 6-Tasten-Handschalter.