Schweizer
Traditionen.
Hochqualitative
und technologische
Engineering-Lösungen
Das Produktions- und Engineering-Unternehmen ENCE GmbH hebt in seinem Lieferprogramm die bedeutendsten metallurgischen Anlagen hervor, die den höchsten internationalen Qualitätsstandards entsprechen und den Kunden zu wettbewerbsfähigen Preisen angeboten werden können
Das Engineering-Unternehmen GmbH bietet Stumpfschweißmaschinen für Bundstahl an: rostfreie, legierte, kohlenstoffarm und Kohlenstoffstahl sowie Aluminium, Titan und andere Nichteisenmetalle und Sonderlegierungen. Diese Maschinen können in Kaltwalzwerken, Feuerverzinkungsanlagen, Lackier- oder Polymerbeschichtungsanlagen, Beizanlagen, Wärmebehandlungsanlagen sowie in Profillinien und Rohrschweißwerken eingesetzt werden.
Die Stumpfschweißmaschinen werden in Hüttenproduktion bei den Walzprozessen eingesetzt, wenn eine kontinuierliche Zuführung vom Band am Einlauf der Anlage erforderlich ist oder beim Verbinden vom Band nach dem Ausschneiden von Ausschüssen.
Die vom Ingenieurbüro ENCE GmbH angebotenen Stumpfnaht-Schweißmaschinen bieten zahlreiche Vorteile:
| Anwendungsbereich der allgemeinen industriellen Stumpfschweißmaschinen für Bandstahl: | |
| Stromversorgungswerte: | Wechselstrom 380 V, 3 Phasen, 50 Hz |
| Bandbreite: | bis 2500 mm |
| Materialdicke: | 0,25 — 12,0 mm |
| Schweißgeschwindigkeit: | 200 — 1 200 mm/h |
| Klemmvorrichtungen: | hydraulisch |
| Schneidsystem: | hydraulisch |
| Transport: | nach dem Anhalt der Schere erfolgt die automatische Zentrierung und die Fortsetzung des Schweißens |
| Einlaufgeschwindigkeit bis max. | 6 m/min. |
| Einsatz von Gleichwechsler | |
Als Beispiel schlägt das Engineering-Unternehmen ENCE GmbH vor, eine Schweißstumpfmaschine zum Nahtschweißen des Bandes aus C-Stahl und kohlenstoffarmen Stählen in Betracht zu ziehen.
| Material | die zu schweißenden kohlenstoffarmen Stähle und |
| max. Bandbreite | 1 550 mm |
| min. Bandbreite | 700 mm |
| max. Banddicke | 3,0 mm |
| min. Banddicke | 0,30 mm |
| max. Bruchfestigkeit | 785 MPA |
| max. |
735 MPa |
| Stichlinienhöhe | ca. 1 100 mm |
| Bandtransportgeschwindigkeit | bis 3,5 m/sek. |
| Stromversorgung | 380V/3-phasen-/50 Hz |
| Liniengeschwindigkeit | bis 5,5 m/sek. |
| Schweißmethode | durchlaufende Überlappungsnaht |
| Planheit des Materials | max. £ 25 mm auf der Wellenlänge 1 000 mm (£2.5%) |
Die Schweißstumpfmaschine umfasst die folgende Ausstattung:
Die Maschine zum Nahtschweißen wird auf einem Grundrahmen montiert, während die Hilfsrahmen direkt am Fundament verankert werden.
Das System zentriert das einlaufende Bandende in der Schweißmaschine automatisch. Neben der Bandzentrierung im Auslauf wird der Anfang des neuen Bundes sehr genau zentriert.
Die Umlenkrolle befindet sich im Einlauf der Schweißmaschine und dient zur Bandunterstützung und Bandzentrierung. Die Rolle wird auf den Gelenken befestigt und wird von einem Pneumatikzylinder angetrieben. Wenn das neue Bandende zur Schweißmaschine transportiert wird, kommt ein Steuersignal nach der Bandendeerfassung und die Rolle geht automatisch nach oben. Die Rolle ist auf einer Stütze aufgestellt und ist beschichtet, damit keine Abdrücke auf dem Band hinterlassen werden.
Der Überleittisch dient zum besseren Transport der Bandenden vom alten und vom neuen Bund in die Schweißmaschine. Das Material des Tisches hinterlässt beim Kontakt mit dem Band keine Markierungen auf der Bandoberfläche.
Die Einlaufbandführungen dienen zum Zentrieren des neuen Bandendes in der Schweißmaschine. Die Einrichtung besteht aus einer Führung mit 4 Platten: 2 Platten von der Bedienseite und 2 Platten von der Antriebsseite. Die Platten werden mittels eines recht- und linksdrehenden Antriebs verschoben und mittels des hydraulischen Motors. Die Platten werden eingesetzt, weil das Band sich während der Zentrierung nicht bewegt. Die Führungen starten automatisch, wenn das Ende des neuen Bundes in der Schweißmaschine ist und die Bandkanten von Photoelementen erkannt werden.
Dank dieser präzisen Zentrierung an 4 Positionen beim neuen Bund passiert keine Störung bei dieser Operation.
| max. Öffnungsbreite der Führungen | 1 825 mm |
Mit dem Bandendensensor werden der Anfang und das Ende der Bänder ermittelt. Er sendet der Zentralsteuereinheit ein Signal aus, um beide Enden im Schnittbereich der Schweißmaschine zu stoppen.
Der Rahmen ist eine schwere Stahlkonstruktion und dient zur Unterstützung und zum Lenken des am
| Die Leistung des |
ca. 7,5 kW Wechselstrom, die Wechseldrehfrequenz beträgt max. 1 500 U/min. (dicht ausgelegt, mit der Luftkühlung), angetrieben, Geschwindigkeitsregelung ± 0.5% |
| 1,50 bis 15,0 m/min. |
Zwei Schweißköpfe mit Scheiben befinden sich unterhalb und oberhalb des Bandes. Die Schweißköpfe sind mit dem den Strom nichtleitenden Öl befüllt.
Das flexible Kabel versorgt die Schweißmaschine mit Strom. Das flexible Kabel verhindert jegliches Drehmoment im Schweißkopf und bietet eine 15 % höhere Effektivität im Vergleich zu einem kunststoffbeschichteten Kabel.
Der Strom fließt durch den versilberten Leiter (Konduktor). Diese Struktur liefert einen gleichmäßigen Strom entlang der gesamten Leiteroberfläche. Jede Schweißscheibe wird vom pneumatischen Motor angetrieben, der dafür sorgt, dass sich die Scheibe dreht, bevor das Überlappungsschweißen beginnt und mögliche Probleme während des Schweißprozesses verhindert. Der Schweißkopf ist mit einer internen Wasserkühlung versehen.
Das einzige Teil, das bei dem Schweißscheibenaustausch gelöst wird, ist die Mutter, die den Flansch und die Schweißscheiben verbindet (Wechselzeit beträgt weniger als 60 Sekunden).
Der Durchmesser der Schweißscheibe kann sich aufgrund der während des normalen Betriebs erforderlichen Wiederherstellung ändern. Zur Anpassung an den sich ändernden Durchmesser der Scheibe wird die untere Schweißscheibe manuell mit einem Handrad bis zum unteren Ende des oberen Teils der unteren Klemme angehoben. Die Position der unteren Schweißscheibe wird durch einen Laserstrahl eingestellt, der am Hauptrahmen der Schweißmaschine vor dem Schweißgerät angebracht ist. Die obere Schweißscheibe wird mit einem Pneumatikzylinder am luftproportionalen Ventil zum Band abgesenkt.
Der Schweißkopf wird von einer Vierkantwelle mit nicht leitenden Lagern und reibungsarmen Buchsen geführt. Dieses System unterstützt kontinuierlichen Druck, der einen extrem niedrigen Schweißdruck liefert. In Verbindung mit Gleichstromschweißen und dreiphasiger Stromversorgung bietet es eine hohe Nahtqualität, eine hohe Schweißrate und Schweißbänder mit minimaler Dicke..
| Schweißscheiben | von ø 265 mm bis ø 320 mm, |
| Gewicht einer Schweißscheibe | ca. 11 kg |
| Wechselzeit pro Schweißscheibe | ca. 1 Minute |
Die nach den Schweißköpfen liegenden Richtrollen werden beim Schweißen angestellt. Die Anstellhöhe der unteren Richtrolle wird manuell eingestellt. Die obere Richtrolle wird von dem Pneumatikzylinder gesteuert. Die Richtkraft der Rollen wird mit Hilfe von einem Propoventil eingestellt. Das Schweißen und das Richten erfolgen gleichzeitig, was den gesamten Maschinenzyklus reduziert. Dadurch wird auch ein gleichmäßiges Richten erreicht, denn das Verhältnis «Schweißen/Richten» bleibt über die ganze Bandbreite konstant.
Die Schere besteht aus einem Hydraulikzylinder und den Führungen mit dem mechanischen Antrieb für den oberen Bereich, und aus einem Pneumatikzylinder mit der Führung zum Anheben der unteren Messer. Wenn das System für obere Messer in Arbeit ist, sind die unteren Messer in der oberen Position fixiert. Beim Schneiden laufen die oberen und unteren Messer zueinander. In der Totposition des
| Untere Messerkanten | |
| Zylinder von oberen Messern ist | hydraulisch |
| obere Messer | vier Schneidkanten |
| Zylinder von unteren Messern ist | hydraulisch |
| untere Messer | zwei Schneidkanten |
Zwei abgeschnittenen Bandenden fallen auf den Bandförderer und weiter in den Kübel bei jedem Schweißvorgang.
Der Lochdorn gehört zu der Einheit der oberen Messer. Der Lochdorn (Hydraulikzylinder und der Keil) kann ein- und ausgeschaltet werden.
Der Lochdorn ist 90 mm von der Auslaufseite der Schweißmaschine entfernt.
| Schweißtransformator | Leistung 400 kWA bei der Belastung 50 |
| Anzahl von Anschlüssen | 2 |
| max. Schweißstrom | 25 000 A |
| sekundäre Spannung | 8,1 — 10,8 V |
| Frequenz | 1 000 Hz |
| Wasserkühlung |
Der Schweißtransformator mit den Diodengleichrichtern befindet sich auf der Rückseite des
Da das Schweißen mit dem Gleichstrom erfolgt, entsteht im Bereich von der Schere die Magnetkraft. Nach einem dauerhaften Betrieb können leichte Metallspäne an die Messerklingen angezogen werden. Um dieses Problem vermeiden zu können, sind die stromleitenden Schienen neben dem Trafo so ausgelegt, dass sie umgeschaltet werden können und dabei wird die Stromrichtung geändert. Dies wird die Entstehung der Magnetkraft neben der Schere verhindern und man brauch keine speziellen Magnete zur Beseitigung der Metallspäne zu besorgen.
Das Stromsynchronisationssystem schaltet den Schweißstrom ein, wenn die Schweißscheiben das Band kontaktieren. Wenn die Scheibe vom Band entfernt wird, schaltet das gleiche System den Strom aus, unabhängig von der Position des Bandes in der Schweißmaschine. Dank diesem System kann die Differenz zwischen der einlaufenden Bandbreite und der auslaufenden Bandbreite beliebig sein. Die beiden Bandenden werden separat erkannt, was erlaubt den Schweißbeginn und das Schweißende genau zu erfassen. Die Fotoelemente werden zur Erkennung des Bandendes eingesetzt.
| Vertikaler Spalt für Schweißklemmen | 150 mm |
| Horizontaler Lichtspalt | 1 930 mm |
| Vertikaler Lichtspalt | 150 mm |
| Schrittverschiebung der Klemme | Digitalsystem des Servoantriebes, präzises Zahngetriebe, Schraube mit dem totem Gang, Positionsgeber |
| Überlappungsgröße | von 0 mm bis 3,0 mm |
| Schlitten | ± 50 mm |
Die Einlaufklemmen unterstützen das Bandende und schieben das Band zu den Auslaufklemmen. Die Schrittgröße wird vom Servoantrieb, vom Positionsgeber und dem Kugelschraubgetriebe (bedienseitig und antriebsseitig) geregelt. Diese Einrichtungen überprüfen die Überlappungsgröße von zwei Bändern während des Schweißens/Richtens. Die Einstellung erfolgt automatisch. Die voneinander unabhängigen Einstellungen von beiden Seiten (Bedienseite und Antriebsseite) erlauben eine V-förmige Überlappung zu schaffen.
Die Klemme kann den Schlittenschritt einstellen, die zum Ausrichten der Bandenden vor dem Schweißen benötigt wird. Dies erlaubt beide Bandenden beim Schweißen von gleichen Bandbreiten zu richten.
Die Auslaufschweißklemme hat die gleiche Konstruktion, wie die Einlaufschweißklemmen, aber besteht keine Möglichkeit, Schrittbewegungen zu erfüllen und die Schlitten einzustellen. Die Auslaufschweißklemme hat jedoch die Möglichkeit, die Drehbewegung zu machen. Die Drehbewegung oder die Neigung erlauben das Bandende so anzuheben, dass die Einlaufschweißklemmen die Schweißstelle erreichen können. Wenn die Einlaufschweißklemme sich bei der Schweißstelle befindet, neigt sich die Auslaufschweißklemme zu und macht die Überlappung mit den Bandenden. Diese Gegebenheit garantiert eine korrekte Überlappung des Bandes, ohne die Kante bei dieser Operation zu beschädigen.
| Horizontaler Lichtspalt | 1 930 mm |
| Vertikaler Lichtspalt | 100 mm |
Die Auslaufschweißklemme wird automatisch vor der Aufnahme abhängig von der Banddicke eingestellt. Die Klemme verschiebt sich zu der Schnittstelle beim dünnen Blech und geht ab, wenn das Material dick ist. Das erhöht die Gangreserve, oder den Abstand von dem abzuschneidenden Bandende bis zur Klemme, was die Schweißfunktionalität bei den dünnen und dicken Materialien sicherstellt.
Dieses System zentriert automatisch das Ende des auslaufenden Bandes in der Schweißschrumpfmaschine. Das System garantiert die Genauigkeit beim Zentrieren genau so, wie die Zentrierung im Einlauf.
Die Auslaufbandführungen dienen zum Zentrieren des neuen Bundendes in der Schweißmaschine. Die Einrichtung besteht aus einer Führung mit 4 Platten: 2 Platten von der Bedienseite und 2 Platten von der Antriebsseite.
Die Platten werden mittels eines recht- und linksdrehenden Antriebs verschoben und mittels des hydraulischen Motors. Die Platten werden eingesetzt, weil das Band sich während der Zentrierung nicht bewegt. Die Führungen starten automatisch, wenn das Ende des neuen Bundes in der Schweißmaschine ist und die Bandkanten von Photoelementen erkannt werden.
Dank dieser präzisen Zentrierung an 4 Positionen beim neuen Bund passiert keine Störung bei dieser Operation.
| max. Öffnungsbreite der Seitenführung | 1 825 mm |
Umlenkrolle befindet sich im Auslaufteil der Schweißmaschine und dient zur korrekten Zentrierung des geschweißten Bundendes mittel des Durchhängens des Bandes. Die Einrichtung ist auf Gelenken befestigt und wird von einem Zylinder angetrieben. Die wird automatisch angehoben, wenn das alte Bund in einer richtigen Position steht. Die Rolle steht auf einer Stütze und ist beschichtet, damit keine Markierungen auf der Bandoberfläche entstehen.
Die Hauptbedientafel ist im Bereich der Schweißmaschine eingebaut. Auf der Tafel befinden sich alle für die Steuerung der Schweißmaschine benötigten Teile. Es sind auch die Peripheriegeräte vorgesehen, um die komplette Linie zu steuern. Die Steuereinheit für die Linie wird in die Schweißmaschine eingebaut und wird an die Klemmleisten der Schweißmaschine angeschlossen. Auf der Tafel befinden sich die Steuertasten und die Anzeigen, die komplett der Schnittstelle
Die zweite Bedientafel für die manuelle Steuerung liegt im Bereich des Lochdornes.
Das Steuerpult besteht aus einem separat stehenden Steuerschrank, der neben der Schweißmaschine angeordnet ist, mit der
Das Pult besteht aus:
Die Schweißmaschinensteuerung und die Steuerung des Schweißvorganges erfolgt über den Controller. Es ist auch ein Industrienotebook mit der erforderlichen Software vorgesehen.
Alle hydraulisch und pneumatisch gesteuerten Ventile sind in die Maschine eingebaut. Diese Einrichtungen sind verrohrt, verkabelt und werden vorgetestet.
Durch diese Hydraulikstation wird der Hydraulikdruck geregelt.
Diese Ausrüstung dient der Instandsetzung (Schnitt und erneuter Querschnitt) der Schweißscheibe. Das ist ein separates System, bestehend aus der Spindel mit dem Wechselstrommotor und dem Scheibenmeißel. Die Schweißscheiben werden mit einer hydraulischen Einrichtung gespannt. Die Instandsetzung nimmt ca. 2 Minuten in Anspruch. Die Ausrüstung kann neben der Schweißmaschine aufgestellt werden oder auf der Wartungsbühne.
Der geschlossene Kreislauf für die Wasserkühlung ist so ausgelegt, dass zwischen dem Wasser und der Schweißmaschine kein Kontakt entsteht. Die Kühlflüssigkeit ist frei von Freon. Das System kühlt beide Schweißscheiben über die Schweißköpfe und den Schweißtrafo. Die Steuerung wird in die Steuereinheit der Schweißmaschine integriert.
| Leistung | 40 l/min. bei 2 bar, der Behälter ist für 125 l ausgelegt, 7 500 kkal/h, Antrieb 0,75 kW |
Die Schere befindet sich auf einem separaten Rahmen im Auslauf der Schweißmaschine. Die Schere wird zum Schneiden des Bandanfangs und des Bandendes eingesetzt, um gerade Kanten zu bekommen und die Spannung abzunehmen, und auch um die Bandsaumreste beim Übergang von den schmalen zu den breiten Bändern zu entfernen. Die Messer sind so ausgelegt, dass unterschiedliche Bandbreiten bis 280 mm geschnitten werden können. Die Messer können auch tangententreu Halbkreise schneiden. Die abgeschnittenen Reste fallen in die Abfallkübel unterhalb der Maschine. Die Reste werden mit dem Förderer zum Schrottkübel transportiert.
| Schneidtiefe | 150 mm, beidseitig |
| Schnittlänge | ca. 500 mm |
| Schnittradius | ca. 288 mm |
Alle Schmierpunkte sind an der Vorderwand der Schweißmaschine verrohrt, und werden mit einer Spritze oder mit einer Ölpumpe befüllt.
Folgende Werkzeuge sind vorgesehen:
Die Schweißmaschine kann sowohl im automatischen als auch im manuellen Betrieb funktionieren.
J1. Steuerungsanweisungen
Alle Funktionen, einschließlich die Einstellungen der Schweißmaschine, werden vom Bediener per Hand eingegeben (entweder per Taste oder am Bildschirm über die Sensorik). Dazu gehören alle Produktionsabläufe und die Bandpositionierung.
Alle Produktionsabläufe werden automatisch über PLC der Schweißmaschine eingegeben (bis auf Einstellung des Schlittens für die Einlaufklemme). Die Vorgabe aller Schweißparameter erfolgt manuell (die Information kommt zu PLC der Schweißmaschine vom Hauptsteuerschrank der Anlage). Diese Information beinhaltet die Banddicke und die Legierung.
| Stromversorgung. | ca. 500 A, 380/3/50 Wechselstrom |
| Druckluft | 5 bar, 0,8 m3 |
| Wasser | geschlossener Kreislauf, |
Neben Stumpfschweißmaschinen für Stahl- und NE-Bänder liefert das Ingenieurbüro ENCE GmbH seinen Kunden eine breite Palette von Ausrüstung und Bauteilen für Blechwalzanlagen, Feuerverzinkungsanlagen und Polymerbeschichtungsanlagen:
Bestandteile:
