Ein Zugpferd sorgt für schlanke Rohre

DSBC Zylinder zentrieren die Dornstange während elektrische Greifer die beiden Rohre auffädeln.

Christoph Wieder
Technischer Leiter bei Haginger Maschinenbau.

„Die gesamte Drucktechnik ist über Profibus ansteuerbar und kann automatisiert auf die verschiedenen Prozesse und Anforderungen umgestellt werden, ohne selbst Hand anlegen zu müssen. Das macht die Produktion sehr flexibel.“

Rohre und Rohrleitungen gehören heutzutage für Energieerzeuger, die Prozessindustrie, Automobilbauer und viele andere Industriezweige zu den wichtigsten Ausrüstungsgegenständen – sowohl für deren Produktionsprozesse als auch für deren Produkte selbst. Es gilt daher die Vorgaben für die Rohrfertigung exakt einzuhalten – das birgt so manche Herausforderung für die Hersteller von Ziehmaschinen. Haginger Maschinenbau aus dem oberösterreichischen Timelkam ist seit über vier Jahrzehnten in diesem Bereich erfolgreich international tätig. Das Unternehmen setzt bei seinen Anlagen zur Fertigung von Rohren, Stangen und Profilen aus Stahl, Kupfer, Messing, Aluminium, Edelmetall und Supraleitern auf langjährige Erfahrung und zuverlässige Komponenten.

„Oft ist in solchen Maschinen viel Hydraulik verbaut“, erklärt Christoph Wieder, Technischer Leiter bei Haginger Maschinenbau. „Die Nachteile der Hydraulik sind jedoch ein höherer Lärmpegel, hohe Temperaturen und die Gefahr von Leckagen. Wir setzen daher lieber auf Pneumatik und die durchdachten, modularen Steuerungslösungen von Festo.“ So auch bei der neuesten Anlage aus Timelkam.

Innenschmierung mit pneumatischem Zerstäuber. MS4-LR Druckminderer und CPE14-Ventile sorgen für die optimale Schmiermittelverteilung im Inneren des Rohres.

Kraftpaket mit Zweifach-Zug

Mit der 60kN-Rohrziehmaschine werden dünnwandige Messingrohre und Kupferlegierungen, beginnend bei einem Durchmesser von 20 mm bis herunter auf 4 mm gezogen. Dabei werden parallel, gleichzeitig zwei Rohre bearbeitet (Zweifach-Zug). Der Ziehvorgang selbst dient dazu, die Rohre auf den gewünschten Durchmesser zu bringen. Die Rohre werden beim Ziehvorgang „kaltverfestigt“. Das Ziehen von zwei bis auf maximal neun Meter Länge erfolgt in bis zu zehn Arbeitsschritten. Die Wandstärke der Fertigrohre erreicht dabei oft nur mehr ein Zehntel der ursprünglichen Wandstärke. Zwischen den einzelnen Ziehvorgängen werden die Rohre immer wieder geglüht, um die Spannungen in den Rohren abzubauen.

Christoph Gratzer, Festo Fachberater, und Christoph Wieder, Technischer Leiter bei Haginger Maschinenbau.

Zuführung und Schmierung

Die zu ziehenden Rohre kommen als Bündel zur Maschine und werden mittels Hallenkran aufgelegt. Anschließend werden die Bündel mit einem Bandförderer auseinander gefahren und manuell vereinzelt. Christoph Wieder: „Der Bediener schiebt zwei Rohre in die Innenschmiervorrichtung. Die Rohre werden erfasst, festgeklemmt und von da an automatisch weiterverarbeitet.“

Zunächst erfolgt die Schmierung von innen. Dazu wird Ziehöl eingepumpt und zerstäubt, da die Rohre beim Ziehen sonst verreiben und reißen würden. Ebenfalls automatisch erfolgt auf der Vorbank das anschließende Auffädeln der Rohre auf die so genannte Dornstange. Die Vorbank ist zu diesem Zweck pneumatisch 250 mm heb- und senkbar. In der oberen Ebene wird aufgedornt, in der unteren Ebene wird gezogen.

Eine CPX/MPA Ventilinselkombination steuert die gesamte Pneumatik der Vorbank an. Links sieht man die Controller SFC für die elektrischen Greifer HGPLE. Durch die digitalen und analogen Ein- und Ausgänge auf der Ventilinsel ist kein zusätzlicher Klemmkasten notwendig.

Kraftvolles Ziehen

Eine pneumatisch gesteuerte Zange klemmt auf dem Ziehwagen jeweils eines der Rohre und zieht es durch einen ringförmigen Ziehstein. Für die größeren Rohre ist dazu eine Kraft von bis zu 60 kN erforderlich. Pneumatisch bediente Absenkarme stützen das Rohr während des Ziehvorganges gegen Durchhängen. Am Ende des Zugvorganges kommt es zu einem Entlastungsschlag, da sich das Rohr nach der Freigabe ruckartig zusammenzieht. Um zu verhindern, dass sich das Rohr dabei verbiegt, wird der Entlastungsschlag weitgehend von der pneumatischen Zange abgefangen. Nach dem Zugvorgang öffnet sich die Ziehzange, die Halterungsarme klappen herunter und alle 30 Sekunden rollen zwei fertige Rohre über eine Ablaufschräge in eine Gurtmulde, wo sie wieder zu einem Bund gesammelt werden.

Eine Wartungseinheit vom Typ MSB6 sorgt für die optimale Druckluftversorgung.

Pneumatik und mehr

Eine CPX/MPA Ventilinselkombination von Festo steuert die gesamte Pneumatik der Vorbank an. Christoph Wieder freut sich über die hohe Variabilität, die sich aus der modularen Kombination von großen und kleinen Ventilen sowie der Einbindung von Proportialventiltechnik ergibt: „Die gesamte Drucktechnik ist über Profibus ansteuerbar und kann automatisiert auf die verschiedenen Prozesse und Anforderungen umgestellt werden, ohne selbst Hand anlegen zu müssen. Das macht die Produktion sehr flexibel.“

Die elektrischen Greifer HGPLE werden mittels Controller SFC gesteuert. Durch die digitalen und analogen Ein- und Ausgänge ist kein zusätzlicher Klemmkasten notwendig. Wichtig: Neben den normalen Stellungen „Auf“ und „Zu“ lassen sich die elektrischen Greifer auch auf Zwischenpositionen fahren und ermöglichen damit das optimale Klemmen der verschiedenen Rohrdurchmesser ohne weiteres Umrüsten.

Ziehwagen mit pneumatischer Zangenklemmung und -dämpfung. Eine CPX/MPA Ventilinselkombination steuert die DSBC Zylinder.

Gut geschmiert

MS4-LR Druckminderer und CPE14-Ventile von Festo sorgen auf der Innenschmiervorrichtung für die optimale Schmiermittelverteilung im Inneren des Rohres. Anschließend wird die Zerstäubereinheit mit einem DSBC Zylinder seitlich weggefahren. Dann beginnt der Auffädelprozess. Zwei elektrische Parallelgreifer HGPLE nehmen das Rohr und führen es entsprechend der Rohrlänge über die Dornstange.

Abwärts bitte

Ist das Rohr komplett aufgezogen, wird die ganze Vorbank (Gewicht rund zwei Tonnen) mit DSBC Zylindern pneumatisch und federgestützt um 250 mm in den Ziehbereich abgesenkt. Dort wird es von den Greifern soweit in den Ziehstein geschoben, dass der Ziehwagen von vorne zufahren kann, um mit Klemmbacken das Rohr zu erfassen. Dann fährt der Ziehwagen los und das Rohr wird durch den durchmesserverjüngenden Ziehstein gezogen.

Währen des Ziehvorganges fahren Unterstützungsarme hoch, damit es auch hier zu keinem Durchhängen des Rohres kommt. Die Arme werden über sieben DSBC Zylinder automatisch zugestellt. Wenn das Rohr am Ende den Ziehstein verlässt, wird der Entlastungsschlag über zwei größere DSBC Zylinder und Stoßdämpfer abgefangen. Christoph Wieder: „Dank hochwertiger Pneumatik und durchdachter Konstruktion konnten wir hier auf Hydraulik verzichten – für uns die optimale Lösung“.