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Flexibler Antrieb für Walzprofilieranlage

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Juli 2017

 

Für einen Kunden aus Deutschland realisierte das italienische Unternehmen Gasparini S.p.A. eine besonders flexible und komplexe Profilieranlage. Möglich machte das die Systemlösung IndraMotion MLC von Rexroth.

Jede Walzprofilieranlage, die das Werk von Gasparini S.p.A. in Mirano bei Venedig verlässt, ist ein Einzelstück. Der technische Direktor des italienischen Unternehmens Carlo Betetto ist es also gewohnt, ganz spezielle Kundenwünsche zu realisieren. Doch bei der Walzprofilieranlage für einen deutschen Lohnfertiger von Profilen im Logistikbereich waren er und sein Team ganz besonders gefordert. „Der Kunde benötigte ein extrem flexibles System, mit dem er eine Vielzahl von unterschiedlichen Profilierungsaufträgen meistern kann, ohne die Anlage jedes Mal neu rüsten zu müssen“, sagt Betetto.

Seit 1952 ist Gasparini Experte für die Blechumformung. Heute arbeiten dort 110 Mitarbeiter für Kunden aus aller Welt. Sie konzipieren und bauen Walzprofilieranlagen, die in der Logistik-, Bau- und Energiebranche, aber auch in der Automobilindustrie Verwendung finden. Mehr als 1.500 maßgeschneiderte Anlagen sind heute rund um den Globus im Einsatz, bei kleinen, mittleren und großen Unternehmen. Den Trend zu immer flexibleren Anlagen beobachtet Betetto schon länger: „Die Anforderungen an unsere Kunden wachsen. Sie müssen viele unterschiedliche Profile erstellen, und das schnell und kostengünstig.“

Stanzen, walzprofilieren, schneiden

65 Meter lang und sechs Meter breit ist die Anlage, die Betetto mit seinem Team für den Kunden aus Deutschland entwickelte. Pro Minute kann sie je nach Aufgabe und Material zwei bis 40 Meter Blech in die gewünschte Form bringen. Neben der Walzprofilierung des Blechs führt die Produktionslinie auch Stanz- und Schneidaufgaben aus. Der Ablauf an der Produktionslinie sieht dabei folgendermaßen aus: Zunächst werden die Coils von einer Abwickelanlage mit Präzisions-Kippvorrichtung abgerollt, die eine vereinfachte Verarbeitung von unterschiedlichen Coilgrößen und verschiedenen Materialien möglich macht, und über eine Zuführeinheit in das Stanzsystem eingebracht. Dieses besteht aus drei elektrisch betriebenen Hydraulikpressen mit einer Kraft von insgesamt 80 Tonnen. Sind die Stanzaufgaben erledigt, gelangt das so vorbereitete Blech in das Herzstück der Anlage: das Walzprofiliersystem. „Wir haben das System so gestaltet, dass der Anwender vollkommen automatisch zwischen verschiedenen Formen wechseln kann“, so Betetto. Wenn die Bleche in der gewünschten Form sind, geht es zum nächsten Produktionsschritt, dem Schneiden. Auch hier kann flexibel zwischen den Schneidwerkzeugen gewechselt werden, die die Profile auf die gewünschten Längen zuschneiden. Den Abschluss der Anlage bildet ein automatisches Entladesystem, das Profile mit einer Länge von bis zu zwölf Metern meistern kann.

Flexibler Antrieb

Die geforderte Flexibilität stellte enorme Anforderungen an das Steuerungs- und Antriebssystem der Anlage. Also machte sich Betetto auf die Suche nach einer passenden technischen Lösung: „Mit Bosch Rexroth hatten wir bereits bei früheren Projekten zusammengearbeitet und die Technik passte perfekt zu unserer Anlagenkonzeption. Deshalb entschieden wir uns auch in diesem Fall für das Unternehmen.“ Da die Anlage eine Vielzahl von unterschiedlichen Profilierungsaufgaben durchführen soll, war es wichtig, jede einzelne Achse des Walzprofiliersystem individuell ansteuern zu können. Bisher setzte Gasparini bei seinen Anlagen auf nur einen Antrieb, der mechanisch die einzelnen Achsen bewegt.

Anlage von Gasparini

Nach dem Abrollen von der Ladestation (1) gelangen die Coils in das Stanzsystem (2) der insgesamt 65 Meter langen Anlage von Gasparini. 48 Motoren treiben die Achsen der Profiliermaschine an, in die das Blech nach dem Stanzen eingebracht wird (3). Die Einzelantriebe machen die Anlage sehr flexibel. Somit lassen sich sehr viele unterschiedliche Profilieraufgaben realisieren (4).

 
Nach dem Profilieren erfolgt der Zuschnitt. Dank Fliegende-Schere-Anlage ist auch das Schneidsystem flexibel und schnell.

Nach dem Profilieren erfolgt der Zuschnitt. Dank Fliegende-Schere-Anlage ist auch das Schneidsystem flexibel und schnell.

Das italienische Team von Bosch Rexroth schlug daher die Systemlösung IndraMotion MLC vor, die speziell für die Metallumformung entwickelt wurde. Das Steuerungssystem kann dank dem Automatisierungsbus Sercos elektrische Wellen, elektronische Kurvenscheiben und unabhängige Positionierungen für bis zu 64 Achsen verwalten. In diesem Fall ging es um insgesamt 48 Motoren, die einzeln angesteuert werden können, um die Geschwindigkeit der Walzen zu regeln. Durch diese präzise Ansteuerung lassen sich alle Profilgeometrien realisieren, ohne dass Rüstzeiten anfallen. Denn die Geschwindigkeit lässt sich einfach an jedes Formwerkzeug anpassen. „Der Anlagenbediener kann sozusagen per Knopfdruck das Programm ändern. Er ändert über die Software einen Parameter und schon wird für jedes Profil die optimale Bearbeitung automatisch berechnet“, so Betetto.

Fliegende Scheren

Auch im nachgelagerten Schneidsystem kann der Bediener zwischen unterschiedlichen Werkzeugen wählen: Je nach Material und Profil erfolgt der Zuschnitt per Kreissäge oder Schneidmulde. Um den Durchsatz zu erhöhen, setzte Gasparini auf eine sogenannte Fliegende-Schere-Anlage. Während die Maschine schneidet, wird das Blech also nicht angehalten. Für Längsschnitte muss der Schneidprozess daher mit der Vorschubgeschwindigkeit des Materials synchronisiert werden, bei Querschnitten wird das Werkzeug in einem Rahmen mitgeführt. Diese Bewegung wird über eine Sonderfunktion verwaltet. Sie ist in den elektrischen Antrieb IndraDrive von Rexroth integriert, der zur Systemlösung IndraMotion gehört. „Der Vorteil ist, dass diese Antriebslösung gebrauchsfertig ist. Das hat die Entwicklung der gesamten Anlage enorm beschleunigt“, sagt Betetto. Insgesamt sieben Monate dauerte es von der Auftragserteilung bis zur Auslieferung der Produktionslinie.

Auch wenn jede Anlage, die Gasparini entwickelt, eine an die individuellen Kundenwünsche angepasste Sonderfertigung ist, kann das Entwicklerteam um Betetto das bei dieser Produktionslinie gesammelte Know-how auch für Folgeprojekte verwenden. „Wir sind immer auf der Suche nach innovativen Lösungen, mit denen wir besonders flexible Anlagen realisieren können. Die Antriebslösung von Bosch Rexroth hat uns da einen wichtigen Impuls für zukünftige Entwicklungen gegeben“, betont Betetto.