Querteilen Schneiden von Coils, Bändern und Blechen

Autor / Redakteur: Sophie Kesy / M.A. Frauke Finus

Eine neue Querteilanlage mit Rückwickelsystem ermöglicht der Wolfgang Fischer Stahl GmbH eine Konfektionierung von Flach- und Maßblechen in geringen Losgrößen bei minimaler Rüstzeit.

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Für die Herstellung von Flach- und Maßblechen hat das Unternehmen Fischer Stahl in eine neue Querteilanlage investiert.
Für die Herstellung von Flach- und Maßblechen hat das Unternehmen Fischer Stahl in eine neue Querteilanlage investiert.
(Bild: Burghardt + Schmidt)

Anlagen zur Konfektionierung von Coils, Kleincoils, Spaltbändern sowie Blechen müssen je nach Material unterschiedlichen Ansprüchen genügen. Auch das Format der Weiterverarbeitung ebenso wie die Stückzahl, Größe, Dicke und mögliche Beschichtung spielen eine Rolle. Sie erfordern etwa eine besonders schonende Handhabung sehr empfindlicher Oberflächen, die Einhaltung kurzer Rüstzeiten oder die Möglichkeit der Abfertigung von Teilcoils. Um in Zukunft auch Kunden mit geringeren Losgrößen individuell beliefern zu können, nahm die in Nordrhein-Westfahlen ansässige Wolfgang Fischer Stahl GmbH im Rahmen der Erweiterung ihres Stahl-Service-Centers im Dezember 2020 eine neue Querteilanlage der B+S Group in Betrieb. Diese erlaubt die flexible Herstellung von Flach- und Maßblechen in beliebiger Stückzahl, die nicht an die Größe vollständiger Coils gebunden ist. Auch unterschiedliche Beschichtungssysteme, die etwa einer großen Farbauswahl, dem Oberflächenschutz oder zu Lagerungs- und Transportzwecken dienen, stellen kein Problem für die neue, hoch automatisierte Querteilanlage dar.

„Bei der Erweiterung ihres Maschinenparks legte Fischer Stahl Wert darauf, ihre Kunden bei Bedarf mit noch geringeren Losgrößen als bisher beliefern zu können“, so Dr.-Ing. Lutz-Stefan Heinrich, Geschäftsführer der zur B+S Group gehörigen Schnutz GmbH. „Aus diesem Grund war von vorn herein klar, dass die neue Querteilanlage zur Verarbeitung von Teilcoils in der Lage sein muss.“ Ausschlaggebend für die Wahl der Querteilanlage der B+S Group war zudem die schonende Behandlung von beschichteten oder vorlackierten Materialoberflächen, die durch eine spezielle Folieranlage vor sowie entsprechende Zwischenwalzen innerhalb der Hochleistungsrichtmaschinen sichergestellt wird. Eine fliegende, hochpräzise Schlittenschere minimiert darüber hinaus die Schnitttoleranz.

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Verarbeitung von Teilcoils sowie unterschiedlichen Dicken möglich

Aus einem Bundlager mit drei Plätzen beschickt ein Bundhubwagen den Abhaspel mit Coils von bis zu 15 t Masse, die wahlweise von oben oder unten abgewickelt werden können. Ist eine Papierzwischenlage im Coil vorhanden, so kann diese mittels eines entsprechenden Aufwicklers sauber entfernt und schließlich entsorgt werden. Darüber hinaus ist es möglich, Coils, die nur teilweise verarbeitet werden sollen, wieder rückzuwickeln. Der Bundhubwagen führt diese Teilcoils schließlich wieder dem Bundlager zu, wo sie automatisch gewogen werden. „Auf diese Weise kann Fischer Stahl auch kleine Losgrößen konfektionieren und weiß trotzdem immer genau über die ins Coillager zurückgeführten Mengen Bescheid“, erläutert Heinrich.

Eine in die Einlaufgruppe integrierte Vorrichtmaschine trägt darüber hinaus dazu bei, dass die Querteilanlage eine große Bandbreite an Werkstoffen flexibel handhaben kann. Denn sie beseitigt die Coilkrümmung speziell von dickem Ausgangsmaterial, sodass die Anlage Bänder im gesamten Bereich von nur 0,5 bis 5,0 mm Dicke problemlos verarbeiten kann. Um den Materialdickenbereich im gesamten Verarbeitungsprozess optimal abzudecken, entschied sich Fischer Stahl zudem für eine Lösung mit zwei integrierten Hochleistungsrichtmaschinen der Schnutz GmbH, die unmittelbar hintereinander angeordnet sind. Dank der Richtwalzen mit Durchmessern von 70 beziehungsweise 45 mm lassen sich hervorragende Richtergebnisse erzielen, die eine präzise Weiterverarbeitung ermöglichen. Beide Walzensätze sind dabei in jeweils einer kompakten Kassette eingebaut, die zur Wartungszwecken leicht aus den Richtmaschinen herausgefahren werden kann.

Optimierte Schnittqualität und Schonung empfindlicher Oberflächen

„Unterschiedliche Materialien erfordern variierende Einstellungen der sogenannten Kippe, mit der das Metall im Einlaufbereich der Richtmaschine verformt wird“, so Heinrich. „Deshalb verfügen beide Richtmaschinen über eine spezielle Kippverstellung, die in der Lage ist, verschiedene Vordeformationen auszugleichen.“ Die Verstellung erfolgt dabei formschlüssig entlang präzise gefertigter Bogenstücke und zeichnet sich durch ihre besondere Steifigkeit aus. Auf diese Weise kann über den gesamten Zustellbereich eine passgenaue Zuordnung der oberen zu den unteren Richtwalzen gewährleistet werden. Um auch Rand- und Mittenwellen gezielt zu beseitigen, können die Abstützungen der Richtwalzen in beiden Maschinen zudem individuell in vertikaler Richtung verstellt werden. Die hohe Schnittqualität der Querteilanlage von B+S wird darüber hinaus durch die hinter der Einlaufgruppe platzierte Besäumschere sichergestellt. Dank der präzisen Lagerung der Messerwellen ist ein absolut gratarmer Schnitt möglich, wobei die Schnittspalteinstellung durch ein axiales Verschieben der oberen Messerwelle erfolgt. Der Saumschrott des beidseitig bis zu 30 mm besäumbaren Bandes wird von einem speziellen Schrottschneider zerkleinert, der mittels einer elektromotorischen Schnittlufteinstellung an die unterschiedlichen Materialdicken angepasst werden kann.

Um auch beschichtete und oberflächensensible Coils problemlos verarbeiten zu können, befindet sich vor den beiden Hochleistungsrichtmaschinen eine Folieneinlegevorrichtung. Mit deren Hilfe kann die Oberseite des Bandes bereits vor dem Richten foliert und somit im weiteren Prozess geschützt werden. Die Richtmaschinen selbst verfügen zudem über spezielle Zwischenwalzen, welche die Unversehrtheit der Oberflächen während des Richtvorgangs unterstützen. Dahinter ist schließlich eine fliegende Schlittenschere angeordnet, deren Einsatz keine zusätzliche Schlaufengrube erfordert. „Die von der B+S Automation GmbH entwickelte, hochpräzise Scherenregelung ermöglicht bei den vorgegebenen Bandgeschwindigkeiten die Einhaltung geringer Formtoleranzen der Tafeln“, fügt Heinrich hinzu. Am Ende der Querteilanlage stellt eine Schwingarm-Stapelmaschine der Burghardt + Schmidt GmbH sicher, dass empfindliche Materialoberflächen bis über die letzten Prozessschritte hinaus besonders schonend behandelt werden. Sie verfügt über zwei Abstapelplätze, die bei langen Tafeln auch gemeinsam eingesetzt werden können. Dabei werden alle Anschläge im Stapelbereich elektrisch verfahren, sodass auch beim Abstapeln keine Beschädigung der Bandkanten in Kauf genommen werden muss.

Energieeffizienz, hohe Automation und einfache Wartung

Die hydraulischen Funktionen der Querteilanlage werden von einem zentralen Aggregat mit dem nötigen Druck und Volumenstrom versorgt, wobei alle Maschinengruppen über jeweils eigene Ventilblöcke verfügen. Dazu sind die Hauptantriebe über Frequenzumrichter mit Gleichstromzwischenkreis ausgestattet, die einen Energieaustausch zwischen den Komponenten ermöglichen: Sobald ein Antrieb generatorisch läuft, speist er Energie in den Zwischenkreis ein, die dann den anderen Geräten zur Verfügung steht. Auf diese Weise kann ein hoher Energieeffizienzgrad der laufenden Anlage erreicht werden. Die elektrischen Komponenten sind dabei gemeinsam in einem begehbaren und klimatisierten Schaltschrank-Container untergebracht, sodass die Wartung unkompliziert und komfortabel durchgeführt werden kann.

Die gesamte Querteilanlage kann von einem Hauptbedienpult aus gesteuert werden. Dort sind Bildschirme angebracht, auf denen sich alle Anlagenbereiche einsehen lassen; zusätzlich stehen zwei Hilfsbedienpulte zur Verfügung. Die Automatisierung verfügt außerdem über eine Schnittstelle zum Level 3, sodass eine vollautomatische Übernahme der Produktionsdaten und eine Voreinstellung der Anlage auf die Produkte möglich wird. Die fertigen Erzeugnisse werden nach der Verarbeitung in der Querteilanlage wieder an das kundenseitige PPS zurückgemeldet. „Bei der Entwicklung des Systems haben wir Wert auf eine möglichst große Entlastung der Bediener gelegt“, erläutert Heinrich abschließend. „Sollten einmal Probleme auftreten, erlaubt die Automatisierung auch einen vollständigen Fernzugriff durch das B+S Service Center.“

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