Die 100 Meter lange Profilieranlage umfasst 56 Profilstationen. Die Daten der Antriebe lassen sich einzeln aufgeschlüsselt anzeigen.

Die 100 Meter lange Profilieranlage umfasst 56 Profilstationen. Die Daten der Antriebe lassen sich einzeln aufgeschlüsselt anzeigen. Seuthe

Sowohl der Technologie- und Industriegüterkonzern Voestalpine als auch das Engineering- und Anlagenbauunternehmen Seuthe, die zusammen die 100 Meter lange Profilieranlage entwickelt haben, sind davon überzeugt, einen wichtigen Schritt in die Zukunft solcher Anlagen getätigt zu haben. Der Grund: Für Voestalpine wurde erstmals eine komplette Profilierungsanlage konstruiert und gebaut, die komplexe Profile in fertiger Einbaulänge herstellt, die zuvor in mehreren Schritten auf unterschiedlichen Maschinen hergestellt wurden.

Die Antriebe lassen sich einzeln aufgeschlüsselt anzeigen und steuern.

Die Antriebe lassen sich einzeln aufgeschlüsselt anzeigen und steuern. Seuthe

Einzelantriebe von Walzenachsen werden bereits seit 2008 von Seuthe eingesetzt, doch bei der Profilieranlagewurden kam eine Art ‚Anti-Schlupf-Regelung‘ zum Einsatz, wie sie von der Formel 1 bekannt ist: Die Traktionskontrolle ­verhindert in der Profilieranlage, dass das Stahlband rutscht, wodurch sich schneller und in höherer Qualität produzieren lässt. Ein wichtiges Feature ist die automatisierte Durchmesserbestimmung des Rollkreises. Hierdurch wird aus dem theoretischen Grundkreismesser der echte treibende Durchmesser an der Rolle bestimmt. Zudem lassen sich Rollen unterschiedlicher Durchmesser oder auch nachgeschliffene Rollen für die Profilierung verwenden.

Außerdem werden in Vor- und Nachlaufstanzen werden Löcher, Sicken und Gewindemuttern in Stanzanlagen in das Bandmaterial eingebracht wodurch aus dem Bandmaterial das komplexe Profil wird – und das auf den Zehntelmillimeter genau.

Kurze Rüstzeiten durch automatisiertes Einkuppeln

Rückansicht der Antriebe

Rückansicht der Antriebe Seuthe

Für den Maschinenbauer bestand die Herausforderung nicht nur in der Entwicklung eines neuen Antriebkonzeptes, um die Anforderungen 1 zu 1 umzusetzen, sondern im Generieren eines Prozesses für das vollautomatische Ein- und Auskoppeln der Antriebe an die Walzachsen. Denn der Kunde wollte die vorhandenen Gerüste in den vollautomatischen Wechselprozess der insgesamt 56 Profilstationen einbinden. Da sich alle Walzachsen parallel ein- oder auskoppeln lassen, ist dieser Vorgang in weniger als 60 Sekunden für alle Gerüste erledigt. Die Traktionskontrolle, das Ein- und Auskuppeln der Antriebe, Walzenachsen sowie der stabile Maschinenbau mit minimalen Fertigungstoleranzen sind nach Ansicht des Projektleiters bei Seuthe, Jürgen Drossel, die Highlights der individuell gefertigten Anlage.

Über ein stationäres 28‘‘ Bedienpanel und das Tablet können Mitarbeiter die Walzachseinstellungen – etwa Rollkreis, Drehmoment oder Drehzahl – für jede Rolle reproduzierbar steuern.

Über ein stationäres 28‘‘ Bedienpanel und das Tablet können Mitarbeiter die Walzachseinstellungen – etwa Rollkreis, Drehmoment oder Drehzahl – für jede Rolle reproduzierbar steuern. Seuthe

Der konstruktive Lösungsansatz für die Kupplung bestand darin, pro Walzachse einen Servomotor einzusetzen – jeweils oben und unten getrennt. Dies verbessert die Energieeffizienz und ermöglicht eine Drehzahl- und Geschwindigkeitsbestimmung an jeder Walzachse sowie eine Überwachung der Über- oder Untersteuerung der Leistungswerte. Über ein stationäres 28‘‘-Bedienpanel und ein Tablet können Mitarbeiter die Einstellungen der Walzachsen reproduzierbar steuern. Dabei lassen sich die Daten eines Rollensatzes wie Rollkreis, Drehmoment oder Drehzahl für jede Rolle einzeln oder gesamt für alle Rollen speichern. Diese Daten und die Zustände aller Aggregate werden zentral im Hauptrechner der Voestalpine für jedes Produkt zur Wiederverwendung gespeichert und lassen sich im Sinne von Industrie 4.0 laufend überwachen. Zudem unterstützen die HMIs beim Kuppeln, Warten und Instandhalten der Anlage, sowie bei der Kontrolle der aktuellen Betriebszustände. Das Tablet erhöht den Bedienkomfort im 40 Meter langen Profilierbereich erheblich, da der Bediener jeweils vor Ort die Anlage einstellen beziehungsweise korrigieren kann.

Leise Einzelantriebe sparen Energie

Modular aufgebaute Antriebschränke

Modular aufgebaute Antriebschränke Seuthe

Energietechnisch rechnen sich vor allem die Einzelantriebe, da sie nur dann Energie verbrauchen, wenn sie tatsächlich benötigt werden. Die Sensoren eines jeden Motors überwachen die Temperatur und schalten den Lüfter nur bei Bedarf ein. Frequenzgesteuerte Hydraulikanlagen reduzieren den Lärm und senken den Leistungsbedarf der Aggregate und führen somit zur Energieeinsparung. Somit wird nur so viel Energie gebraucht, wie für die Materialfestigkeit und die Anzahl von Löchern benötigt wird. Die Profilieranlage läuft nur bei Bedarf auf voller Leistung, anderenfalls geht sie in den Standby-Modus. Zusammen mit dem intelligenten Antriebssystem spart Voestalpine jährlich rund 1 Mio. kWh Strom – das entspricht dem Energieverbrauch von ca. 300 Haushalten pro Jahr beziehungsweise umgerechnet etwa 176 Tonnen CO2.

Ein weiterer Vorteil der Profilieranlage ist die Konstruktion aller Anlagenkomponenten – vom Drehkreuz, Bundhubwagen bis hin zur fliegenden Trenneinheit – als Überflur-Lösung. Da diese nahezu keine Fundamentarbeiten benötigen, lassen sich schon vor der Aufstellung der Maschine die Kosten senken.

Fliegende Säge samt Nachbearbeitung

Eine Anlage, die komplexe Profile herstellt, braucht am Ende auch eine adäquate und punktgenau funktionierende Säge. Dafür hat Seuthe die Konstruktion der fliegenden Säge überarbeitet und neue Features und Funktionen eingebaut, etwa die unterschiedliche Trennung mit Säge, Schere oder Messeraufsatz in Verbindung mit einer nachgeschalteten Bearbeitung in einer Nachlaufstanze oder Presse.

Damit die Säge Profile präzise und an der gewünschten Stelle trennt, lässt sich der Sägeschnitt über 3-Achsen ausrichten, beispielsweise ist er im Anschnittwinkel zwischen 10 und 45º schwenkbar. Außerdem ermöglicht eine Steuerungssoftware für die Trenneinrichtung, dass die Bearbeitungsaggregate und mehrere Funktionen parallel arbeiten können sowie Längengenauigkeiten bis zu 0,3 mm erzielen. Die Kernfunktionen der Software sind:

  • Ermöglicht eine auf Zehntelmillimeter genauen Positionierung der Schnittposition
  • Mehrfache Aufsynchronisierung pro Profillänge
  • Neues Sägekonzept für den Einsatz von kleineren und kostengünstigeren Sägeblättern mit Nachschärfmöglichkeit