Hält, wenns knallt

Technik/Messen u. Prüfen

Erbex, pardon: Airbags, sind eine Sache auf Leben und Tod. Sie müssen hundertprozentig funktionieren – und das gilt auch für die einzelnen Komponenten, selbst wenn die ›nur‹ ein geschweißtes und mehrfach gelochtes Stahlrohr sind.

22. April 2013
Prüfanlage SND40 für Brennkammerrohre (kleines Bild: längsgeschweißt und fertiggestellt)
Bild 1: Hält, wenns knallt (Prüfanlage SND40 für Brennkammerrohre (kleines Bild: längsgeschweißt und fertiggestellt))

In diesem gut daumendicken Stahlrohr sitzt der pyrotechnische Treibsatz, dessen Druck durch vier oder mehr Löcher in den Prallsack muss und sonst nirgends hin, keinesfalls das Rohr zerreißen darf. Die Schweißnähte müssen also nicht nur an der richtigen Stelle sitzen, sondern 100-prozentig dicht sein. Folglich muss die Prüfung von Lage und Rissfreiheit auch 100-prozentig zuverlässig erfolgen.

Solche Rohre produziert König Metall im badischen Gaggenau, südlich von Karlsruhe. Der inhabergeführte Mittelständler mit 470 Beschäftigten produziert je etwa hälftig Blech- und Rohrteile vor allem für die Automobilindustrie, unter anderem Abgasrohre für Verbrennungsmotoren und Brennkammerrohre für Airbag-Anlagen, immerhin 10 Millionen Stück pro Jahr in 14 Varianten.

König Metall baut aber auch einen Teil der benötigten Produktionsanlagen selbst, so auch die für die genannten Brennkammerrohre. Vorsitzender der Geschäftsführung ist Hans-Jörg Leuze. Er hat auch dafür zu sorgen, dass nur 100-prozentig geprüfte IO-Produkte das Werk verlassen, und zwar pünktlich und regelmäßig. Denn: »Wir arbeiten immer gegen Bänder«, beschreibt Hans-Jörg Leuze einen wichtigen Aspekt seines Verantwortungsbereichs. Längere Ausfallzeiten kann sich König Metall nicht leisten. Das heißt: Nicht nur die Produktionsanlagen, sondern auch die Prüfeinrichtungen müssen absolut zuverlässig sein, und zwar in zweierlei Hinsicht: Sie dürfen nicht ausfallen und sie dürfen keine Fehler machen. Wenn es trotzdem Störungen gibt, ist wieder Hans-Jörg Leuze gefragt: »Bei mir laufen die Probleme zusammen.«

König Metall formt die Brennkammerrohre aus einem etwas über 1 mm dicken Blech und schweißt sie längs per Hochfrequenz. An einem Ende werden die eingangs erwähnten Löcher gestanzt, die keinesfalls in der Schweißnaht sitzen dürfen. Außerdem muss die Längsnaht frei von Rissen und sonstigen Fehlern sein.

Geprüft wird folglich dreimal:

- Lage der Schweißnaht vor dem Stanzen

- Lage der Schweißnaht nach dem Stanzen

- Risse

Lange Zeit hat sich König Metall mit optischen Systemen zur Lageerkennung herumgeplagt: Eine Kamera erfasst die Anlassfarben um die Schweißnaht, und eine Auswerteeinheit errechnet daraus die Lage der Schweißnaht – eigentlich eine einfache Methode, die nur einen Mangel hat: Sie funktioniert nicht. König Metall musste feststellen, dass es immerhin zwei bis fünf Prozent falsch-positive Fehlermeldungen gab, das heißt, diese ausgeschleusten Teile waren eigentlich i.O. Ein teurer Spaß. Die Anbieter kamerabasierender Systeme konnten die Probleme nicht lösen und gaben der Reihe nach auf. Folglich musste König nach einer zuverlässigeren Methode und nach einem zuverlässigen Anbieter suchen.

Eine bewährte Methode zur Schweißnahtsuche und -prüfung ist das Wirbelstromverfahren, und das bietet unter anderem Roland Electronic aus Keltern bei Pforzheim an. Über ein Vierteljahrhundert Erfahrung hat man bereits mit der Detektion von Schweißnähten. Trotzdem glaubten die Badener zunächst, auch Roland bei unzuverlässigen Lageerkennungen ertappt zu haben: Augenscheinlich lagen manche Nähte bis zu zwei Millimeter neben den Angaben der Roland-Anlage. Augenscheinlich heißt: nach Lage der Anlassfarben.

In Keltern war dieser Eindruck nicht mehr neu: Man hatte schon länger den Eindruck, dass der Schein trüge. Also machte man die Probe: schleifen, ätzen, prüfen. Und siehe da: Das Wirbelstromverfahren hatte die Nahtlage richtig ›gesehen‹, Auge und Kamera falsch. Die Anlassfarben waren bis um 2 mm ›verrutscht‹ – warum auch immer. König Metall hatte aufs richtige Pferd, aufs richtige Verfahren gesetzt. Hans-Jörg Leuze: »Die Fehlerquote der Lageerkennung mit Wirbelstrom liegt weit unter einem Prozent.«

Tuncay Özbek, Gebietsverkaufsleiter bei Roland Electronic, wundert das nicht: »Wir beherrschen das Wirbelstromverfahren seit langem. Es wird weder durch Verschmutzungen noch wechselnde Lichtverhältnisse beeinflusst. Lediglich starke elektrische und magnetische Felder sollte man fernhalten.« Und weiter erklärt der Schwabe: »Das Rohr dreht sich in unserer Anlage um die Längsachse, die Sonde ruht darüber. Wir detektieren Anfang und Ende und errechnen daraus die Position.«

Das Produkt ist also in Ordnung, aber wie steht’s mit dem Anbieter? Was taugt der Service von Roland Electronic? Hans-Jörg Leuze ist schlicht begeistert: »Roland hat das System an unsere Bedürfnisse angepasst und in die Anlage integriert. Wir konnten es mehrere Wochen testen und mussten zunächst nur die Sensoren, die speziell für uns angepasst und sonst nirgends einzusetzen waren, übernehmen. Die übrige Anlage hätten wir wieder zurückgeben können. Bezahlen mussten wir erst, als wir die Tests mit positivem Ergebnis abgeschlossen hatten. Die Testinstallation war für uns ein entscheidender Punkt.« Das war 2008. Und der ersten Anlage folgten weitere.

»Interessenten können ihre Teile auch in unserem Applikationslabor testen lassen – unverbindlich«, ergänzt Tuncay Özbek. Diese Tests schaffen im Vorfeld eines Projektes Gewissheit, dass Rohre sich prozesssicher messen lassen und die Prozessbedingungen erfüllbar sind. Und der After-Sales-Service? Hans-Jörg Leuze: »Wir hatten einmal an einem 23. Dezember abends ein Problem. Am 24., also Heiligabend, vormittags kam der Entwicklungsleiter selbst vorbei, um eine neue Software zu installieren. Ich glaube, das sagt alles über den Service.«

Nun liegen zwischen Keltern und Gaggenau keine 100 km; da ist es keine Kunst, mal schnell vorbeizuschauen. Wie das über größere Strecken aussieht, erklärt Tuncay Özbek: »Wir haben zwar weltweit Vertreter, aber in kniffligen Fällen schicken wir lieber jemanden aus der Zentrale; die Mitarbeiter dort sind noch besser geschult. Schließlich können wir die meisten Kunden und Endkunden spätestens bis zum nächsten Tag erreichen.«

Hans-Jörg Leuze springt sofort mit einer Erklärung ein: »Kunden sind für Roland die Maschinenbauer, die die Überwachung in ihre Anlage integrieren; Endkunden sind die Nutzer dieser Anlagen, also Betriebe, in denen geschweißt wird. Wir bauen unsere Anlagen selbst, sind also Kunde und Endkunde in einem.«

Badener und Schwaben: Man kennt sich, man versteht sich, man schätzt sich. Originalton Leuze: »Ein gutes Produkt – eine vorbildliche Partnerschaft.«

Hans-Georg Schätzl

Zahlen & Fakten

Roland Electronic GmbH, gegründet 1965, ist ein führender Hersteller von Sensorik und Elektronik: Doppelblechkontrolle, Schweißnahterkennung und Positionierung an Rohren, Stahlcord-Inspektion für Stahlgürtelreifen. Die genutzten Sensorprinzipien: Magnetischer Streufluss, Wirbelstrom, Induktion und auch Ultraschall und kapazitive Messung.

Erschienen in Ausgabe: 03/2013