Edelstahl-Sonderträger für Arme von Rechenreinigungsmaschinen
Eine Rechenreinigungsmaschine arbeitet am Einlauf eines Wasserbauwerks und befreit die Rechen, die die dahinterliegenden Turbinen und Verschlüsse schützen, von Treibgut. Der mechanische Arm, der die Harke trägt, muss lang, steif und massgenau sein, denn jedes Anbauteil wird an einer Bohrung verschraubt, die bereits in der Fertigung positioniert wurde. Für einen Spezialisten im Stahlwasserbau fertigte Montanstahl Sonderträger aus Edelstahl 1.4301 bzw. 304 im Laserschweissverfahren, mit Stäben bis 11,57 Meter Länge und jeweils mehr als 200 Bohrungen, positioniert innerhalb einer Toleranz von 1 mm.
Stahlwasserbau und Bauteile, die nicht versagen dürfen
Der Kunde ist auf Stahlwasserbau spezialisiert und weiss genau, wie viel von der Zuverlässigkeit seiner Bauteile abhängt. Daher verlangt er über sein gesamtes Portfolio hinweg hervorragende Qualität und gleichbleibende Leistung, um Langlebigkeit und dauerhafte Wirksamkeit sicherzustellen. Dieses Portfolio umfasst Dammbalken, Verschlüsse, Rechenreinigungsmaschinen und Sonderanfertigungen für spezifische Anwendungen und Anforderungen. Für dieses Projekt suchte er ein Sonderprofil als Teil des mechanischen Arms einer hocheffizienten Rechenreinigungsmaschine, das sowohl die Funktionalität als auch die Leistung der Maschine verbessert. Anlagen dieser Art werden an Wassereinläufen und entlang von Staudämmen installiert, wo sie dauerhaft unter nassen Bedingungen arbeiten und nur schwer zu warten sind. Deshalb werden tragende Elemente in Wasserkraft- und Wasserwirtschaftsanlagen zunehmend in Edelstahl statt in beschichtetem Kohlenstoffstahl ausgeführt.
Zweihundert Bohrungen, die alle fluchten müssen
Die grösste Schwierigkeit des Projekts war die Präzision und Ausrichtung der Bohrungen über die gesamte Länge der Träger. Einige Stäbe messen 11,57 Meter und tragen über 200 Bohrungen, deren Ausrichtung zwingend und nicht nur wünschenswert war, denn eine einzige falsch positionierte Bohrung hätte den Einbau des Trägers in das Endprodukt verhindert. Über diese Distanz verstärkt sich das Problem, da das Schweissen eines langen Profils thermische Bewegungen verursacht und ein an einem Ende genommener Bezug bis zum anderen Ende abdriftet. Die zweite Schwierigkeit war organisatorischer Natur. Die Träger haben ähnliche Längen, aber unterschiedliche Bohrungskombinationen, sodass gleich aussehende Stäbe in der Werkstatt nicht austauschbar sind und eine Verwechslung bei Fertigung oder Verpackung ebenso schwer wiegt wie ein Massfehler. Beide Herausforderungen führen zur selben Anforderung: einem Verfahren, das den Stab stabil hält, während jedes Merkmal gegen einen gemeinsamen Bezug gesetzt wird.
Anwendungskontext
Das technische Team plante den Fertigungsablauf so, dass jeder Träger seine eigene Kombination aus Bohrungen und Länge erfüllte, und behandelte das Bohrbild als Teil der Produktdefinition statt als nachgelagerten Arbeitsgang. Die Laserschweissanlage minimierte den Materialverzug beim Zusammenbau des Querschnitts, und genau diese Stabilität ermöglichte es, die Bohrungen über die gesamte Stablänge innerhalb einer Toleranz von 1 mm zu positionieren, was sowohl die Qualität des Teils als auch sein Verhalten im Betrieb verbesserte. Es wurden sechs verschiedene Längen von Sonderträgern gefertigt, jede mit eigenen mechanischen Bearbeitungen, abgestimmt auf die Projektanforderungen. Profile dieser Art erweitern das Montanstahl-Sortiment an Edelstahlträgern hin zu vollständig individuellen, einbaufertig gelieferten Geometrien. Fragen zu Längen, Bohrbildern und Toleranzen werden in den technischen Q&A beantwortet.