1. Einleitung

Diese Spezifikation deckt die allgemeinen Anforderungen für zwei 2000T-Hydraulikpressen ab, einschließlich Design, Herstellung, Lieferung, Montage, Inbetriebnahme und Prüfung der Pressen bei NFC. Die 2000T Hydraulikpressen sind erforderlich, um Zirkonium-Metallschwämme verschiedener Größen und Formen zu verdichten (gemäß den unten angegebenen Spezifikationen).

2. Lieferumfang

Der Lieferumfang umfasst die Konstruktion, Herstellung, Lieferung, Montage, Inbetriebnahme und Prüfung von zwei (2) hydraulischen Pressen zur Herstellung von Zirkoniumschwamm-Kompakten. Alle zusätzlichen Komponenten oder Teilsysteme, die nicht in den Spezifikationen aufgeführt sind, aber für die Vollständigkeit und den reibungslosen Betrieb des Systems erforderlich oder identifiziert sind, sind ohne zusätzliche Kosten- und Zeitauswirkungen im Lieferumfang enthalten.

3. Beschreibung

Die Abmessungen der verschiedenen herzustellenden Zirkoniumschwamm-Kompaktkörper sind wie folgt:

1. Zylindrischer Kompaktkörper mit 180 mm Durchmesser und 135 mm Höhe.

2. Zylindrischer Kompaktkörper mit 150 mm Durchmesser und 140 mm Höhe.

3. Kompakter Würfel mit den Abmessungen: 500 x 50 x 75 mm (L x B x H)

4. Prozessbeschreibung

Zirkonium-Metallschwamm wird zusammen mit Legierungselementen in die Matrize gefüllt und durch Pressen des Metallschwamms in der jeweiligen Matrize gemäß Produktionsplan zu Presslingen verarbeitet. Die Höhe des Presslings hängt von der Öldruckgrenze ab.

4.1 Bedienungsablauf

I. Zunächst liegt die Matrize auf dem Pressenbett und der Stempel befindet sich in der obersten Position.

II. Zirkoniumschwamm und Legierungselement werden in drei Teilen in die Matrize eingeführt, sodass die Legierungselemente ungefähr eine zentrale Position im Pressling einnehmen (manuell durch den Bediener/automatisch durch ein automatisches Dosiersystem).

III. Der Hauptstempel bewegt sich zunächst mit hoher Geschwindigkeit und dann langsam nach unten, um den in die Matrize gefüllten Schwamm zu pressen.

IV. Der Öldruck im Hauptzylinder erreicht den eingestellten Druck und bleibt dann etwa 10 Sekunden lang bestehen.

V. Dekompression: Der Öldruck im Zylinder und in den Leitungen wird auf ein akzeptables Niveau reduziert.

VI. Der Hauptzylinder fährt nun langsam zurück.

VII. Die Matrize hebt sich ebenfalls zusammen mit dem darin verdichteten Schwamm.

VIII. Der Entladeblock gleitet und positioniert unter der Matrizenhöhle.

IX. Die Matrize ruht auf dem Entladeblock und dann beginnt der Stößel nach unten zu kommen.

X. Der Stempel bewegt sich nach unten, um den gepressten Zirkoniumschwamm (Kompakt) aus der Unterseite der Matrize in den Hohlraum des Entladeblocks auszuwerfen.

XI. Der Stempel wird nun schnell wieder in die oberste Position zurückgezogen.

XII. Die Matrize hebt sich nach oben und der Entladeblock wird zusammen mit dem

Der ausgeworfene Kompaktkörper wird in die Stapelschale geschoben. Es sind geeignete Vorkehrungen zu treffen, damit der Kompaktkörper beim Gleiten in die Stapelschale nicht beschädigt wird.

XIII. Die Matrize sitzt wieder über dem Bett und die Presse ist bereit für den nächsten Zyklus.

5. Hauptkomponenten

5.1. Pressrahmen

Die Hauptkomponenten des Pressenrahmens wie Bett, Oberkopf, Schlitten und Ständer werden aus ISO 2062 Klasse 2-Platten gefertigt und nach Standardschweißverfahren verschweißt. Die Platten müssen den BIS-Spezifikationen entsprechen und das vom Stahlwerk ausgestellte Materialprüfzertifikat (MTC) der Platten muss den Prüfbeamten der NFC vorgelegt werden. Alle kritischen Schweißnähte werden auf Schweißfehler geprüft. Die Methode zur Prüfung auf Schweißfehler und die Methode zur Spannungsentlastung sind im Angebot zu erläutern. Die gefertigte Struktur muss ordnungsgemäß spannungsentlastet sein.

Die Aufzeichnungen über die Spannungsentlastung sind bei der Maschineninspektion vorzulegen. Die detaillierten Konstruktionsberechnungen zur Eignung der kritischen Abschnitte bzw. die FEM-Analyse sind nach Auftragserteilung vorzulegen. Dem Angebot ist ein schematisches Querschnittsdiagramm der Hauptbaugruppen beizufügen, um die Konstruktionsmerkmale zu verdeutlichen. Der Schlitten sollte über eine 8-Punkt-Führung mit vor Ort einstellbaren und austauschbaren Ph. Bronze-Auskleidungen für eine lange Lebensdauer verfügen.

Hinweis: Der Rahmen des hydraulische Presse muss an allen vier Seiten Öffnungen haben, sodass der Pressbereich von allen vier Seiten zugänglich ist. Mindestens 1000 x 1500 mm für seitliche Öffnungen und 1500 x 1500 mm für vordere und hintere Öffnungen (B x H). Der Geräuschpegel darf 85 dB nicht überschreiten, gemessen in einem Abstand von 1 Meter von der Maschine im Freifeld.

5.2. Hauptkolben und Zylinder

Der Hauptstempel der Presse besteht aus einem geschmiedeten Block. Der Hauptzylinder wird aus einem einzigen Block geschmiedet und anschließend bearbeitet. Entsprechende Zertifikate für Stempel und Zylinder sind bei der PDI vorzulegen.

5.3. Matrizen- und Stempelmontage

a) Für Presslinge mit einem Durchmesser von 150 mm und 180 mm muss eine Matrizenanordnung mit einer Hohlraumhöhe von 430 mm bereitgestellt werden.

b) Bei rechteckigen Presslingen muss der Stempel 50 mm breit und 500 mm lang sein. Die Tiefe der Vertiefung muss ca. 400 mm betragen.

c) Der Abstand zwischen der Unterseite des Stempels und der Oberseite der Matrize muss 320 mm betragen.

d) Der Stößel muss verchromt sein und ein Zertifikat über die Oberflächenbeschaffenheit muss vorgelegt werden. Die Dicke der Verchromung muss im Angebot deutlich angegeben werden.

e) Das bewegliche Bett der Presse und die innere Auskleidung der Matrize usw. müssen geschmiedete Komponenten sein

Hinweis: Matrize und Stempel für alle drei Kompakttypen liegen im Leistungsumfang des Bieters. Die Matrizenauskleidung muss im Matrizengehäuse versenkt sein.

Einzelheiten zu Matrize und Stempel werden während der Detailkonstruktion besprochen und die genehmigten Zeichnungen werden für die Fertigung verwendet.

5.4. Hydrauliksystem

Für das Hydrauliksystem der Presse sind Verdrängerpumpen vorzusehen. Der Ölfluss muss pulsationsfrei sein. Ein detaillierter Hydraulikschaltplan ist dem Angebot beizufügen. Anzahl der Pumpen, Typ, Marke, Modellnummer und Leistung sind im Angebot klar anzugeben.

Der/Die Tank(s) des Hydrauliksystems müssen dem neuesten geltenden Standard entsprechen. Er/Sie muss/müssen mit einem/mehreren Entlüfter(n), geeigneten Prallplatten, einem Einfüllstutzen, einer Temperaturanzeige, einem Ölstandsmesser, Inspektionsdeckel(n), Vorrichtungen für zukünftige Leitungserweiterungen sowie Überlauf- und Entleerungsanschlüssen ausgestattet sein.

Die maximale Temperatur des Hydrauliköls sollte während des Betriebs 55 °C nicht überschreiten.

Das Hydraulikaggregat muss auf dem Boden installiert werden

Der Rücklauffilter muss über eine Verschmutzungsanzeige verfügen. Typ, Marke und Modellnummer jedes Filterelements sind im Angebot anzugeben. Kaltgebogene, massiv gezogene, nahtlose Stahlrohre entsprechen der DIN 2391/C und werden im Hydraulikkreislauf verwendet. Das Hydrauliksystem muss mit Anschlüssen zur Druckmessung bei Fehlersuche und Wartung ausgestattet sein. Vier Sätze Minimess-Kupplungen mit Manometern sind vorzusehen, die zur Druckmessung an verschiedenen Stellen im Hydraulikkreislauf dienen.

Das Hydrauliksystem umfasst eine Online-Ölfilteranlage auf einem mobilen Wagen. Die Filteranlage verfügt über Doppelfilter mit kontinuierlicher Messung und Anzeige des Ölreinheitsgrads (NAS- und ISO-Skala) sowie des Wasseranteils. Die mobile Filteranlage entnimmt Öl aus dem Hauptöltank der Presse, filtert es und pumpt es zurück in den Hauptöltank. Die Filteranlage muss ausreichend Kapazität für die Ölmenge im Haupttank haben und für den Dauerbetrieb geeignet sein.

6. Instrumente und Steuerungen

6.1 Die Maschine muss über ein SPS- und HMI-basiertes Steuerungssystem verfügen.

6.2 Spezifikationen des SPS-Systems:

a. Programmierpaket: Ein Programmierpaket zum Bearbeiten der Steuerlogik ist im Lieferumfang enthalten.

b. Controller: muss über mindestens zwei Kommunikationsanschlüsse verfügen, einen für die Programmierung und einen für die Vernetzung.

c. Alle verwendeten Eingangs- und Ausgangsmodule müssen optisch isoliert sein und dürfen nur eine Steuerspannung von 24 V DC haben.

d. Die Rack-Stromversorgung muss dem vom SPS-Hersteller empfohlenen Typ entsprechen.

e. Alle Ausgänge müssen über zwischengeschaltete Relaismodule Stellelemente wie Magnetspulen, Schütze usw. ansteuern.

f. Die Steuerversorgung der Stellelemente muss über Steckverbinder mit Sicherung und Sicherungsdurchbruchanzeige erfolgen.

g. Die CPU- und Speicherauslastung darf nicht mehr als 50% betragen.

h. Die CPU-Versorgung darf nicht zur Abfrageversorgung der Eingänge verwendet werden, hierfür ist eine separate Versorgung vorzusehen.

i. Mindestens 30%-Eingänge und 30%-Ausgänge von E/A-Modulen müssen ungenutzt/frei bleiben.

j. Alle für den Betrieb der Presse erforderlichen Kabel müssen im Lieferumfang des Lieferanten enthalten sein. Kabel zur Integration aller Sensoren in die SPS müssen abgeschirmt sein.

k. E/A-Karten müssen vollständig verdrahtet und an die Anschlüsse angeschlossen sein, egal ob sie verwendet oder nicht verwendet werden.

l. Kommunikation: Alle Steuerungssystemkomponenten wie Controller, HMI und elektronische Antriebe (falls vorhanden) müssen über digitale Kommunikation vernetzt sein

6.3 Spezifikationen des elektronischen Antriebssystems (falls vorhanden):

a. Alle Antriebe müssen so dimensioniert sein, dass sie einen um mindestens 20% höheren Nennstrom aufweisen als die jeweiligen Motoren.

b. Diese Antriebe müssen mit HMI vernetzt sein und alle kritischen Parameter wie Geschwindigkeit, Strom usw. müssen auf HMI angezeigt werden.

c. Alle Antriebe müssen, wo auch immer sie eingesetzt werden, über ausreichend dimensionierte Eingangsdrosseln verfügen.

d. Die ausgewählten Antriebe müssen über alle aktuellen Steuerungsmodi verfügen.

e. Konfigurations-/Inbetriebnahmesoftware für Laufwerke und zugehörige spezielle Verbindungskabel/Adapter zum Verbinden von Laufwerken mit Computern sind im Lieferumfang enthalten.

f. Wenn eine proprietäre Steuerkarte verwendet wird, müssen detaillierte Diagnosehandbücher/Schaltkreise mit den erforderlichen Testpunkten bereitgestellt werden.

6.4 Funktionen:

i. Das Steuerungssystem muss für pressenspezifische Vorgänge wie den automatischen, manuellen und Wartungsmodus programmiert sein.

ii. Das Steuerungssystem muss über alle erforderlichen Rezepte für die automatische Druckregelung basierend auf verschiedenen Kompaktgrößen verfügen.

iii. Alle wichtigen Prozessparameter wie Druck, Verdichtungsdurchmesser, Öltemperatur usw. werden protokolliert und in Trendform angezeigt.

iv. Die Möglichkeit zur Berichterstellung protokollierter Prozessdaten mit Angaben zu Bediener/Schicht, Chargennummern, Anzahl der Verdichtungen usw. sowie Zeitstempel muss verfügbar sein. Berichte sollten im PDF- und CSV-Format auf einem USB-Stick ausgedruckt werden können. Außerdem müssen die notwendigen Funktionen zum Transport der aufgezeichneten Daten zum Zentralrechner in der ausgewählten HMI verfügbar sein, wie unten erläutert.

6.5 Sensoren: Zur Messung von Prozessparametern wie Druck, Ölstand und Temperatur usw. werden elektronische Sensoren verwendet und in das SPS-System integriert.

6.6 Vorkehrungen für die Vernetzung: Im Steuerungssystem muss ein Kommunikationsanschluss vorhanden sein

verfügbar, um das Steuerungssystem in einen zentralen Computer zu integrieren und darin alle Prozessstatus darzustellen.

Vorgeschlagen wird ein separates Legierungszugabesystem mit separaten Behältern und Gewichtsüberwachung, damit die Legierungen zum richtigen Zeitpunkt und an der richtigen Stelle in die Matrizenhöhle eingefüllt werden können. Für die Metallschwammzugabe ist ein separates Trommelhebe- und Zuführsystem vorgesehen. Diese Systeme sind nicht Teil der Hydraulikpresse. Anbieter werden jedoch gebeten, ihre Angebote separat zu unterbreiten. Die für die Presse vorgesehenen Steuerungssysteme müssen diese Legierungs- und Schwammzugabesysteme konfigurieren und integrieren können.

7. Videodemo