Längsteilanlagen gebraucht
Inhaltsverzeichnis
Längsteilanlagen – Mehr als nur einfaches Spalten von BändernDer klassische Aufbau und Funktion von Spaltanlagen
Leistung von Spaltanlagen
Sonderanwendungen von Längsteilanlagen
Wie kann eine Automatisierung von Spaltanlagen aussehen?
Werkzeuge und Betriebsmittel für Spaltanlagen
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Längsteilanlagen – Mehr als nur einfaches Spalten von Bändern
Längsteilanlagen, oder auch Spaltanlagen genannt, sind eine wichtige Art von Maschinen für die gesamte Industrie. In der Regel werden die Längsteilanlagen bei Zulieferen (z.B. Service Center) betrieben. Von dort aus werden Spaltbänder z.B. an die Automobilindustrie geliefert, um auf Pressenstraßen oder in Umformmaschinen zu Produkten wie Stanzartikeln oder Felgen verarbeitet zu werden.
Längsteilanlagen gibt es in der Metallindustrie, Kunststofffolienindustrie oder auch Papierindustrie. In dieser Abhandlung werden Spaltanlagen für die Metallindustrie betrachtet. Spaltanlagen finden bei Metallen aus Stahl, Aluminium und anderen NE-Metallen Anwendung.
Die Längsteilanlagen gehören in den Bereich der Fertigungstechnik, genauer gesagt zu dem Fertigungsverfahren „Material trennend“. Aus einem breiten Metallbund, auch Coil genannt, werden Streifen, sogenannte Ringe, geschnitten. Das Schneiden erfolgt durch Kreismesserscheren.
Der klassische Aufbau und Funktion von Spaltanlagen
Die Grundanordnung einer Längsteilanlage ist ein horizontaler Materialfluss, entweder von rechts nach links oder von links nach rechts. Die Angabe bezieht sich auf die Position von der Bedienungsseite aus. Die Bedienungsseite mit den Bedienpulten ist vom Bediener frei zugänglich. Die der Bedienungsseite gegenüberliegende Seite wird als Antriebsseite bezeichnet. Diese Seite ist bei Beachtung der heutigen Sicherheitsregeln im Normal- und Automatikbetrieb der Spaltanlage nicht zugänglich.
Der Aufbau einer Längsteilanlage besteht aus vielen Einzelmaschinen, welche mit Tischen und Rollgängen miteinander verbunden sind.
Den Anfang macht ein Bund- oder Coillager. Dieses kann als Rampe oder als Karussell ausgeführt werden. Das Eingangs-Coillager wird mittels Kran oder auch selbstfahrenden Fahrzeugen bestückt. Bundlager können mit oder ohne Bodenrollen ausgeführt werden.
Vom Coillager aus wird das vom Bindeband befreite Coil durch einen Bundhubwagen auf den Abhaspel mit Andrückrolle und Bundaufbiegevorrichtung transportiert. Das Coilauge (Innendurchmesser des Coils) wird zum Haspeldorn ausgerichtet. Dabei ist es wichtig, dass das Coilauge vom Durchmesser her zum Haspeldorn passt. Mittels Aufsatzbacken wird der Haspeldorn auf das Coilauge adaptiert. Es gibt auch Abwickeldorne mit großem Spreizbereich. Diese Dorne können ohne Aufsatzsegmente arbeiten.
Nach dem Ausrichten und Spannen des Coils am Ringauge wird das Band durch Drehung des Haspeldorns abgewickelt und über einen Teleskoptisch in den Bandeinzugstreiber und die Vorrichtmaschine transportiert. Eine Bandmittenregelung positioniert durch Verschiebung des Abwickelhaspels die Mitte des Bandes auf die Mitte der Anlage. In einigen Fällen wird das Band nicht auf Mitte Anlage gefahren sondern eine Bandkante wird auf eine definierte Seite der Anlage positioniert. Die Grundfunktionen der Spaltanlage werden dadurch aber nicht beeinflusst.
Nach der Vorrichtmaschine ist in der Regel eine Schopfschere im Einsatz. Die Schopfschere führt einen geraden Anfangsschnitt durch. Über eine Schrottweiche am Überleittisch wird die abgeschnittene Blechtafel in eine herausfahrbare Schrottbox befördert. Es können natürlich auch mehrere in der Länge definierte Schrotttafeln geschnitten und in die Schrottbox befördert werden. Wenn der Spaltprozess starten soll, muss das breite Band über den Überleittisch weitergefördert werden.
Bevor die Spaltschere erreicht wird, wird das breite Band über seitlich angestellte Rollen zentriert. Danach beruhigt ein Beruhigungstreiber das Band. Ein vor der Spaltschere angeordnetes Messrad überwacht die Geschwindigkeit des Bandes.
Danach fährt das breite Band in die Spalt- oder Längsteilschere ein. Die Wellen der Schere sind mit Messern, Ringen und Distanzen aufgebaut und der Messersatz ist axial gespannt (hydraulisch oder mechanisch). Die Möglichkeiten des Messerwechsels sind vielseitig. Es gibt den manuellen Aufbau, den CNC-Aufbau, die Messerwechselvorrichtung mit einem Messerdrehkreuz oder den Messerbauroboter.
Im Besäumbetrieb sind die beiden äußeren Streifen Schrott. Dieser Schrott wird nach unten abgeführt und kann mit einem Saumstreifenwickler aufgewickelt oder von einem Saumstreifenschneider zerkleinert werden. In beiden Fällen landet der Saumschrott gewickelt oder zerkleinert in Containern.
Die inneren Streifen, die nicht zu den beiden Schrottstreifen gehören, werden auf einem Überleittisch zu einer Gratabwalzrolle, einem Treiber und / oder zu einer Bandendenpresse weitergefördert.
Danach werden die Streifen von einer verfahrbaren Bremseinheit abgeholt, d.h. die Streifenanfänge werden geklemmt und in Richtung Aufwickelhaspel gefahren. Die Alternative sind klappbare Tische, die die Schlingengrube abdecken, damit die Streifen in Richtung Bremseinheit vorangetrieben werden können. Sind die Streifen in der Bremseinheit geklemmt, muss die Schlingengrube freigegeben werden. Im Fall von Tischen werden die Tische abgeklappt.
Danach ist der horizontale Verlauf der Streifen erst einmal vorbei. Über einen Rollenkorb im Einlauf der Schlingengrube und einem Rollenkorb im Auslauf werden die Steifen in eine definierte Schlinge in die Grube gefahren. Dies ist notwendig, um die verschiedenen Längen der Streifen nach dem Spalten und Aufwickeln zu kompensieren. Dieser Effekt resultiert aus der nicht konstanten Dicke eines Bandes in Querrichtung.
Im Bremswagen oder Bremsgerüst ist der horizontale Verlauf der Streifen wieder sichergestellt. Dort werden sie durch einen Treiber gleichmäßig vorangetrieben, bis sie am Ende Bremswagen / -gerüst verlassen. Um eine gleichmäßige Position jedes einzelnen Streifens sicherzustellen, ist in der Regel am Ende des Bremswagens / -gerüstes eine zusätzliche Schopfschere installiert.
Eine weitere wichtige Einrichtung nach der Schlingengrube sind die Separierwellen. Die Anzahl variiert. Die erste Separierung befindet sich im Normalfall an der Unterseite des Rollenkorbes am Ende der Schlingengrube. Ein bis zwei weitere Separierwellen sind im Bremswagen / -gerüst verbaut. Am Aufwickelhaspel ist es in vielen Fällen sinnvoll, eine weitere Separierung vorzusehen. Die Separierung sorgt neben der Streifenführung dafür, dass die Streifen zueinander einen Abstand haben.
Sind alle Streifen geschopft und sauber separiert, hebt eine Streifenklemmvorrichtung alle Streifen auf die richtige Höhe, um diese durch Vorfahren des Bremswagens / -gerüstes in den Klemmschlitz des Aufwickelhaspels zu stoßen. Der Klemmschlitz des Aufwickeldornes schließt und der Dorn spreizt auf den Ringinnendurchmesser. Der geforderte Ringinnendurchmesser kann durch Aufsatzbacken adaptiert werden.
Nach dem Anwickeln des Aufwickelhaspels ist es wichtig, dass im Bremswagen / -gerüst neben der Klemmung ein Bandzug zum Aufwickelhaspel aufgebaut wird. Dieser Bandzug kann durch eine Filzpresse, durch Bremsrollen, durch Rollenbridles oder durch Bandbremsgerüste erzeugt werden. Auch der Einsatz einer S-Rolle oder eine Deflektorrolle am Ende des Bremswagens ist üblich. Die Umschlingung der Streifen an den letzten Rollen unterstützt die stabile Streifenführung.
Der Aufwickelhaspel wickelt mit dem Haspeldorn alle Streifen gleichzeitig auf, bis der gewünschte oder maximal zulässige Coilaußendurchmesser erreicht ist. Ist das geschehen, stoppt die Anlage. Eine Andrückrolle, welche am Aufwickler montiert ist, wird an die Ringe angelegt, um ein Öffnen der Ringe zu vermeiden. Es wird ein letzter Schopfschnitt durchgeführt, bevor die Streifen komplett aufgewickelt werden.
Je nach Breite des Ausgangsmaterials und dem Coilgewicht muss der Aufwickelhaspel auf der Bedienungsseite mit einem Dornstützlager ausgerüstet werden. Zum Be- oder Entladen des Haspeldornes wird das Dornstützlager je nach Bauweise abgeschwenkt, verfahren oder versenkt. Das gilt natürlich auch für den Abwickelhaspel.
Nach Beendigung des Aufwickelvorganges gibt es verschiedene Möglichkeiten den Prozess fortzuführen:
1. Der Aufwickelhaspel wird als manueller Abbindeplatz für die Umfangsumreifung jedes einzelnen Ringes benutzt. Danach übernimmt ein Bundhubwagen mit Stützarmen die Ringe vom entspreizten Haspeldorn und befördert diese auf ein Drehkreuz
2. Ein Bundhubwagen mit eigenem Andrückbalken und Klavierfingern übernimmt die nicht umreiften Ringe vom entspreizten Haspeldorn und befördert die Ringe auf ein Drehkreuz, auch ausgerüstet mit Andrückarm und Klavierfingern, zur manuellen oder auch automatischen Außenumreifung
Vom Drehkreuz aus können die Ringe über einen Kippstuhl in eine Verpackungsanlage befördert werden oder sie werden mit Hilfe eines Krans vom Drehkreuz abgenommen.
Für die Funktion einer Längsteilanlage sind Pneumatik, Hydraulik, Elektrik und Steuerung weitere unerlässliche Komponenten.
Leistung von Spaltanlagen
Längsteilanlagen gibt es außer für verschiedene Materialien für Dickenbereiche von unter 0,1 mm bis zu Bereichen von einem Zoll. Die meisten Anlagen haben einen Dickenbereich von 0,3 bis 4 mm. In der Breite liegen die gängigen Anlagen bei 950 bis 1750 mm. Verfügbar sind allerdings Anlagen von 450 bis 2800 mm.
Die Geschwindigkeitsbereiche hängen stark von der Materialdicke ab. Anlagen von 0,3 bis 4 mm sind in der Regel zweistufig ausgeführt. Im dickeren Bereich liegt die Bandgeschwindigkeit bei 150 … 200 m/min., im dünneren Bereich bei 300 … 400 m/min. Dickere Bänder werden langsamer gefahren.
Sonderanwendungen von Längsteilanlagen
Eine Längsteilanlage kann auch für folgende Sonderanwendungen genutzt werden, wenn die Ausrüstung der Spaltanlage entsprechend gewählt wurde:
1. Umwickelanlage, ein Band wird umgewickelt, um die Innenseite des Bandes als Außenseite zu erhalten
2. Besäumanlage, die Spaltschere ist nur mit zwei Messersätzen ausgerüstet und beschneidet das Band nur an den Rändern um eine gerade Kante und eine definierte Breite zu erhalten
3. Besäumanlage, eine reine Besäumschere mit Mittenspalteinrichtung – hier kann ein Coil maximal in zwei Ringe mit definierter Breite gespalten werden.
4. Inspektionsanlage, beim Umwickeln wird die Oberseite und / oder die Unterseite des Bandes inspiziert. Dies kann rein visuell an einem Inspektionsstand mit Hilfe von einem oder zwei Spiegeln erfolgen oder es werden automatische Inspektionsanlagen mit Kamera- oder Lasersystemen eingesetzt.
Je nach Ausführung der einzelnen Maschinen innerhalb der Längsteilanlage kann es natürlich auch zu allen möglichen Kombinationen kommen. Praktisch ist es möglich, eine Längsteilanlage als Umwickelanlage mit Besäumeinrichtung und Inspektionsstand auszurüsten.
Auch die Ausrüstung einer Spaltanlage mit einem Scherengerüst plus einer Besäumschere ist denkbar und wurde auch schon praktisch umgesetzt. Der Vorteil einer solchen Kombination besteht darin, dass die Anlage im Besäumbetrieb laufen kann, während das Messergerüst mit einem neuen Messersatz bestückt wird.
Diese Liste besitzt keinen Anspruch auf Vollständigkeit. Der wachsenden Automatisierung und der Verknüpfung mit anderen Anlagenteilen, wie zum Beispiel mit einer Verpackungsanlage, sind kaum Grenzen gesetzt.
Wie kann eine Automatisierung von Spaltanlagen aussehen?
Der mögliche Grad der Automatisierung ist wie in vielen anderen Bereichen auch eine Frage der Investition. Spaltanlagen können mit Coilvorbereitungsstationen und Verpackungsanlagen automatisch verkettet werden. Für die Zufuhr der Coils und die Entnahme der Ringe sind dann keine manuellen Eingriffe mehr notwendig.
Der Bediener übernimmt dann hauptsächlich Kontrollaufgaben und Arbeiten wie Einstellen und Rüsten. Das eingesetzte Personal muss sehr qualifiziert sein.
Typische Automatisierungsmerkmale bei Spaltanlagen sind:
· Coilvorbereitungsstation mit und ohne automatische Bindebandentfernung
· Automatische Breiten- und Dickenmessung
· Automatischer Messerwechsel in Gerüstbauweise oder nur Wechsel der Messersätze über eine Schiebevorrichtung und ein Messerdrehkreuz
· Messerbauroboter oder CNC-Scheren
· Automatische Einstellung der Separierungen
· Automatische Einöl- und Entöl- oder Bürstmaschinen
· Automatische Oberflächen-Inspektionsgeräte
· Prozessoptimierung durch bessere Einteilung der Sicherheitszonen
Diese Liste erhebt keinen Anspruch auf Vollständigkeit.
Werkzeuge und Betriebsmittel für Spaltanlagen
Bei Längsteilanlagen sind mit dem Begriff Werkzeuge hauptsächlich die Messer bzw. Messersätze gemeint. Zum einen werden Messersätze (Rundmesser mit Gummiringen und Distanzhülsen) für die Spaltschere benötigt, zum anderen sind Langmesser für die Schopfscheren notwendig.
Dazu kommen Betriebsmittel wie Filze für die Plattenbremsen, Bürsten und Öle.
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