Trenntechnik Blockbandsäge bearbeitet 14 m lange Platten automatisch in einer Aufspannung

Für Zuschnitte von 4 bis 14 m langen Platten mit einer Breite von 0,8 bis 3 m und einer Dicke von 10 bis 150 mm wurde eine Blockbandsäge ausgelegt. Um die Reststücke zu reduzieren, sollten sowohl die Längs- als auch die Querbearbeitung in einer Aufspannung möglich sein. Zudem war bei den herausgesägten Platten eine Toleranz von ±2 mm verlangt.

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KASTO Maschinenbau GmbH & Co. KG

Die Nachfrage nach Rohmaterialien führt dazu, dass die Stahlhändler und Stahlhersteller die Kunden mit Abmessungen beliefern, die den Endprofilen ähnlich sind, um die Reststücke zu reduzieren und unnötige zeitaufwendige Fräsbearbeitung zu vermeiden. Dafür sind Sägemaschinen, die sowohl Längs- als auch Querbearbeitung in einer Aufspannung ermöglichen, unentbehrlich.

Aufgrund dieser Entwicklung hat sich Industeel Arcelor für eine für den Zuschnitt verschiedener Stähle geeignete und automatische Sägemaschine entschieden. So wurde von Kasto in Le Creusot die bis dahin größte gebaute Block- und Plattenbandsägemaschine installiert.

Bis zu 15 t schwere Platten lassen sich zersägen

Diese Säge wurde für den Zuschnitt von 4 bis 14 m langen Platten mit einer Breite von 0,8 bis 3 m und einer Dicke von 10 bis 150 mm ausgelegt. Daraus ergab sich ein auf dem Tisch maximal zulässiges Gesamtgewicht der Platten von 15 t. Die Stähle weisen Festigkeiten von 700 bis 1700 N/mm² auf. Die exotischen Materialien bestehen aus Titan, Hastelloy oder Inconel.

Die herausgesägten Platten mit Längen von 2 bis 6 m und Breiten von 0,8 bis 3 m sollten mit einer Toleranz von ±2 mm und einer Winkligkeit von 1 mm pro 1000 mm bei einer maximalen Reststücklänge von 40 mm gesägt werden. Erschwerend für die Arbeitsaufgaben kamen die Rohplatten mit abgerundeten Walz-enden, die Krümmungen von 3 bis 5 mm/m, schwarze verzunderte Oberflächen und äußere gewalzte und/oder gebrannte Konturen der Platten hinzu. Zum Schluss sollten die Rohplatten nach Auflegen und Spannen auf dem Sägetisch in einem einzigen und automatisierten Arbeitsgang gesägt werden.

Graphische Anordnung der Platten am Bildschirm

Basis für diese Aufgaben waren die für Zuschnittlängen zwischen 3100 und 6100 mm konzipierten Block- und Plattenbandsägemaschinen der Baureihe Kasto-bbs. Mit diesen Maschinen lassen sich rationell halb- oder vollautomatisch Walzblöcke, Walzplatten, Vierkant- und Flachmaterialien zu Werkstücken mit verschiedenen Abmessungen verarbeiten.

Entsprechend den Anforderungen bezüglich des Schnittbereiches bei Industeel Arcelor wurde bei der Entwicklung dieser Sägemaschine darauf geachtet, dass sie Schnittlängen von 14 m im manuellen Betrieb und von 13,5 m im Automatikbetrieb mit einem automatisierten Plattenhandling mit vier frei voneinander verfahrbaren Spanneinheiten gewährleistet. Außerdem wurde die Kasto-Techno-Control-Steuerung dem Pflichtenheft entsprechend angepasst und mit einer graphischen Anordnung der zu bearbeitenden Platten am Bildschirm des Bedienpults ausgestattet. Diese Anordnung ist in den automatischen Arbeitsablauf voll integriert.

Verrippungen reduzieren die Schwingungen der Sägeeinheit

Von der Mechanikseite her ist die Schweißkonstruktion in Kastenbauweise verwindungssteif ausgeführt und die Sägeeinheit zur Schwingungsreduzierung mit Verrippungen versehen. Die Sägeeinheit verfährt über groß dimensionierte Laufschienen auf Laufrollen. Der zentrale Antrieb der Sägemaschine erfolgt über ein schweres Getriebe und einen frequenzgeregelten Antrieb mit 7,5 kW Antriebsleistung. Die Schnittgeschwindigkeit von 14 bis 75 m/min lässt sich stufenlos entsprechend der Materialqualität und -höhe einstellen.

Für die Bearbeitung in zwei Richtungen kommen die speziell entwickelten Sägebandführungen zum Einsatz, die eine 90°-Bandverdrehung ermöglichen. Zum sicheren Spannen von dünnen Blechplatten ist der obere Bandführungsarm mit hydraulischen Andruckrollen ausgestattet, die sich entsprechend der Materialhöhe automatisch anpassen.

Ein wichtiger Bestandteil dieses Projektes bestand darin, den freitragend ausgeführten 15 m langen inneren Tisch zu stabilisieren. Wegen der sehr großen Spannweite wurden zusätzlich zwei hydraulische Stempelpaare angeordnet. Um den Arbeitsraum für das verdrehte Sägeband zu öffnen, ist dieser Tisch zusätzlich um etwa 50 mm querverfahrbar.

Für den Materialvorschub sind vier verfahrbare Spanneinheiten zum Fixieren der Platte an deren hinteren Ende vorgesehen. Die Spannzangen der Vorschubeinheiten sind zum Ausgleich von Ungenauigkeiten in der Platte schwimmend gelagert. Zum kompletten Spannen des gesamten Arbeitsbereiches ohne manuelle Einstellung sind sie mit einem hydraulischen Langhub-Zylinder ausgestattet. Das Verfahren dieser Einheiten erfolgt über frequenzgeregelt motorisch angetriebene Kugelrollspindeln.

Die Vorschubeinheiten sind in Gruppen schaltbar

Für einen genauen Materialvorschub sind die Spanneinheiten zudem über eine elektrische Welle gekoppelt und können einzeln geöffnet, geschlossen und verfahren werden. Die in Gruppen schaltbaren Vorschubeinheiten synchronisieren die einzelnen Zangen: Dies erlaubt entweder das Verfahren zweier Platten oder die Zufuhr und Ausrichtung einer neuen Platte während des Sägevorgangs. Zur leichteren Manipulation der bis zu 15 t schweren Platten sind zudem in den Auflagetischen Transportrollenschienen eingebaut, die hydraulisch anhebbar und verfahrbar sind.

Gesteuert wird die gesamte Sägeanlage über die Steuerung Techno-Control, bestehend aus einem Industrie-PC mit TFT-Flachdisplay und Windows-Betriebssystem. Zur Steuerung der Maschinen befindet sich im PC eine integrierte Slot-PLC mit Programmiersprache Step 7 und eine Profibus-Anbindung zu den Aktoren und Sensoren. Der Rechner verwaltet die Aufträge und die Materialien mit einer Datenbank.

Die Technologie-Steuerung optimiert die Schnittergebnisse entsprechend den hinterlegten Schnitt- und Vorschubdaten und lässt eine Anpassung durch den Bediener über steuerungsintegrierte Bewegungstasten zu. Sämtliche Kontrollfunktionen sind über die Steuerung abgewickelt: Die Überwachung des Schnittverlaufs, die bei Überschreitung von Grenzwerten den Vorschub reduziert, die Kontrolle des Kühlmittelflusses sowie der Mindestbandgeschwindigkeit, um bei Klemmen des Sägebandes die Maschine abzuschalten.

Zur Anordnung der zu sägenden Platten auf einer Rohplatte verfügt der Bediener über eine graphische Anzeige und Justierungsmöglichkeit, um die verschiedenen zu sägenden Platten direkt positionieren zu können. Nach Akzeptanz des Zuschnittbildes durch den Bediener erstellt die Maschine ohne manuellen Eingriff die benötigten Bewegungsabläufe und führt diese dann automatisch durch. MM

Armin Stolzer ist geschäftsführender Gesellschafter der Kasto Maschinenbau GmbH & Co. KG, 77855 Achern

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