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Sägebohranlage, Säge-Bohr-Anlagen, Bohr-Sägeanlage

Sägebohranlagen mit CNC-Steuerung und automatischem Längen-Messsystem werden für das wirtschaftliche Sägen, Bohren, Gewindeschneiden, Senken und Fräsen von Profilstahl und Flachstahl  eingesetzt.

Es gibt im Markt sehr unterschiedliche Bezeichnungen für diese Anlagenkombinationen bei der eine Säge und eine Bohranlage mit einer gemeinsamen CNC Steuerung verbunden sind.

Sägebohranlage

Bohr-Sägeanlage

Bohr-Säge-Kombination

In den drei oben genannten Bezeichnungen für eine Säge-Bohranlage handelt es sich um eine Kombination aus einer Bohranlage für die Profilbearbeitung und einer Bandsäge oder Kreissäge. Die einzelnen Maschinen stehen direkt neben einander und werden von einer CNC Steuerung und einem Messsystem betrieben.
Unterschiedliche Stahlprofile, wie z. B. Winkelstahl, Profilträger, U-Profile, Rechteckrohre und Flachstahl, können in unterschiedlichen Längen, Breiten und Höhen an zuvor in die CNC-Steuerung programmierten Positionen gesägt, gebohrt und markiert werden.
Einige der modernen Säge-Bohranlagen ab ca. Baujahr 2010 bieten die Option zum Fräsen. Für die Option Fräsen von Langlöchern, Durchbrüchen und Ausklinkungen mit den einzelnen Bohrachsen sind leistungsstarke Antriebsmotoren mit einer hohen Bohrspindeldrehzahl und sehr stabile Führungen notwendig. Da das Produktionsspektrum nicht für jeden Stahlbauer, Stahlhändler, Anlagenbauer und Metallbauer gleich ist, gibt es ca. 4 unterschiedliche Maschinengrößen von Sägebohranlagen. Profilträger, Walzträger und Schweißprofile von 200 mm bis 2000 mm Profilhöhe können je nach Maschinentype automatisch bearbeitet werden. Die kleinsten Bohrsägeanlagen sind für Profilgrößen bis 300 / 400 mm ausgelegt. Die meisten Sägebohranlagen sind jedoch für Profilgrößen bis 600 oder 1000 mm ausgelegt. Die gewünschte Profillänge ist bei den verschiedenen Herstellern frei wählbar.
Automatische Sägebohranlagen mit CNC Steuerung gibt es seit ca. 1978 von den Herstellern Peddinghaus, Wagner (wurde von Kaltenbach übernommen), Trennjeager (heute nicht mehr im Markt aktiv) und Ficep. Sie modernisierten in den Industrienationen die aufwendige manuelle Profilstahl und Flachstahl-Produktion mit dem Anreißen der Bohrung und das spätere Bohren mit einer Magnetbohrmaschine. Um das Jahr 1987 folgten die ersten Sägebohranlagen mit Luftkühlung (Luftgemisch mit Kühlschmiermittel) für den Einsatz von HSS Kühlkanalbohrern und das Kühlen der Kreis-Sägeblätter. Um das Jahr 2002 waren die Sägebohranlagen bei einigen Herstellern erstmals für den Einsatz von Hartmetallbohrern geeignet. Der Einsatz der Hartmetallbohrer (entweder Vollhartmetallbohrer oder Bohrer mit einem Schneideinsatz aus Hartmetall) wurde danach immer mehr zum Standard. Dies ermöglichte wesentlich schnellere Bohrgeschwindigkeiten. Heute setzen viele Stahlbaubetriebe auf Vollhartmetallbohrer von Hartner oder auf das modulare KSEM Hartmetallbohrer-System von Kennametal. Mit diesen Bohrwerkzeugen werden extrem hohe Bohrleistungen erreicht. Die HSS Kühlkanalbohrer kommen aber ebenfalls noch oft zum Einsatz, denn die HSS Kühlkanalbohrer sind erheblich günstiger, nachschleifbar und völlig ausreichend wo es nicht auf hohe Bohrgeschwindigkeiten ankommt.

Gebrauchte Kaltenbach HDM-KDX Bohrsägeanlage für Stahl Profile von 20 m Länge und einer Profilhöhe bis 1000 mm

Bandsäge oder Kreissäge in Kombination mit einer Profilträger Bohranlage

Wahlweise kann eine Bandsäge oder eine Kreissäge für das Sägen der Stahlprofile gewählt werden. Große Kreissägen (ab einem Sägeblatt-Durchmesser von 600 mm) für Bohrsägeanlagen gibt es im Jahre 2020 nur noch vom Hersteller Kaltenbach aus Lörrach Deutschland. Bei den gebrauchten Stahlbaumaschinen sind auch Kalt-Kreissägen von Peddinghaus der Typen DSC300, LC1000 oder LC1250 verfügbar. Heute wählen die meisten Kunden jedoch die Maschinen Kombination mit einer leistungsstarken Bandsäge. Die für eine Bohrsägekombination geeigneten Bandsägen werden heute von fast allen Maschinenherstellern geliefert.

Hersteller von Horizontal-Bandsägen mit Gehrungsverstellung für eine Kombination mit einer Bohranlage sind:

  • Behringer

  • Ficep

  • Kaltenbach

  • Meba

  • Voortman

  • Danobat

Die bei diesen Bandsägen verfügbare Gehrungsverstellung beeinflusst jedoch die Länge des Abstandes zur Bohranlage. Da im Stahlbau der Gehrungsschnitt und damit die Winkelverstellung der Säge ein wichtiger Fertigungsschritt ist, werden unterschiedliche Längenmesssysteme angeboten die auch kurze Sägeabschnitte ermöglichen.

Kaltenbach Kreissäge beim Sägen eines Profilträgers mit einem Z5 Segmentsägeblatt von Nenok
Kaltenbach Bandsäge KBS750 mit Doppelgehrung und automatischem Entnahmesystem für Kleinteile

Bohranlage oder Bohrmaschine in Kombination mit einer Säge

Der Vorteil einer Maschinenkombination gegenüber einer Einzelmaschinen-Aufstellung liegt im reduzierten Platzbedarf, der Reduzierung von Personalkosten und der niedrigeren Maschinenkosten da nur eine CNC-Steuerung für beide Maschinen notwendig ist. Bei den ersten automatischen Profil-Bohranlagen um ca. 1978 wurden HSS Spiralbohrer zum Bohren von Stahlprofilen eingesetzt, diese wurden seit dem Jahr 1988 fast ausschließlich durch den Einsatz von HSS Kühlkanalbohrern ersetzt. Seit ca. 2004 wurde durch leistungsfähigere Bohranlagen der Einsatz der Hartmetallbohrer oder das Bohren mit Hartmetall Wendeschneidplatten möglich. Hier sind Hersteller wie Kennametal, Gühring, Hartner, Ingersoll und Walter führend. Im Bereich von 8 mm bis 20 mm Durchmesser werden wirtschaftlich vermehrt die nachschleifbaren Hartner Vollhartmetallbohrer eingesetzt.

Kaltenbach Bohranlage in Kombination mit einer Bandsäge für Stahl Profile bis 1000 mm geeignet für den Einsatz von Hartmetallbohrer
Voortman V630 Bohranlage verbunden mit Rollgängen zur Voortman Bandsäge

Video einer gebrauchten Bohrsägeanlage von Voortman bei der Profilträgerbearbeitung

Materialtransport und Längenmessung an Sägebohranlagen

Wahlweise 4 verschiedene Messsysteme in Verbindung mit einem Rollgangsystem sorgen auf modernen CNC gesteuerten Sägebohranlagen für eine Materialpositionierung mit gleichzeitiger Längenmessung. Je nach Maschinenhersteller kommen die nachfolgenden Messsysteme wie Walzenmesssystem, Zangenvorschub, oder Messwagen mit Schubstange in Einsatz. Diese Messeinheiten gewährleisten eine gute Materialpositionierung, die den notwendigen Toleranzen im Stahlbau und Stahlhandel entsprechen. Eine regelmäßige Kontrolle und Pflege dieser unterschiedlichen Messsysteme ist im Sinne einer zuverlässigen / verlässlichen Wiederholgenauigkeit durchzuführen. Welches System für den Anwender besonders geeignet ist, ergibt sich aus einer Vielzahl von verschiedenen Anforderungen.

Das Walzenmesssystem bei Bohranlagen

Dieses Walzen- oder Rollenmesssystem besteht aus einer Kombination von sehr stabilen angetriebenen geriffelten Transportrollen und separaten gehärteten Messscheiben. Die angetriebenen Transportrollen spannen das Profil oder den Flachstahl und bewegen diese durch ihre Rotation in seiner Längsachse. Separate Messscheiben ermitteln über digitale Drehgeber laufend die genaue Ist-Position des Profils und geben diese Daten als Messwert zur Überwachung an die CNC Steuerung. Dieses System ist besonders Platz sparend und findet Anwendung bei Maschinenherstellern wie z. B. Voortman, Peddinghaus, APS und zeitweise auch bei Kaltenbach und Ficep.

Voortman V613 Bohranlage mit Walzenvorschub System zur Längenmessung
Voortman V613 Bohranlage mit Walzenvorschub System und Werkzeugwechsler

Video einer Peddinghaus Säge Bohr Anlage bei der Profilbearbeitung

Das Zangenmesssystem an Bohrsägeanlagen

Dieses Zangen- oder Greifermesssystem besteht aus einem Messarm, der seitlich an einem Rollgang über ein Zahnstangensystem bewegt wird. Am Ende dieses Messarmes befindet sich eine Greiferzange, die das Werkstück spannt und durch die Sägebohranlage in Längsachse bewegt und es dann an der jeweils von der CNC Steuerung vorgegebenen Stelle für den Säge oder Bohrvorgang positioniert. Dieses System hat den besonderen Vorteil, dass bei einer kombinierten Säge-Bohranlage nahezu ohne Restlängen gearbeitet werden kann. Nachteilig ist der erhöhte Platzbedarf. Dieses System findet Anwendung bei Maschinenherstellern wie z. B. Kaltenbach, Ficep, Behringer, Vernet und Voortman.

Der Vorschubwagen an Bohrsägeanlagen

Dieses Schubwagen- oder Anschlagsystem besteht aus einem Messarm, der seitlich an einem Rollgang über ein Zahnstangensystem bewegt wird. Am Ende dieses Messarmes befindet sich eine Platte die mit einem Sensor versehen ist. Das Material wird mit den angetriebenen Rollgängen an die Platte bewegt und über den Sensor bekommt die Steuerung die Mitteilung, dass der Träger an der Platte anliegt. Der Schubwagen bewegt das Werkstück durch die Säge-Bohranlage in Längsachse an der jeweils von der CNC Steuerung vorgegebenen Stelle für den Säge- oder Bohrvorgang. Dieses System hat den Vorteil, dass nahezu ohne Restlängen gearbeitet werden kann. Nachteilig ist der erhöhte Platzbedarf. Dieses System findet Anwendung bei Maschinenherstellern wie z. B. Kaltenbach, Wagner.

Werkzeugwechsler an Bohranlagen

Bei vielen modernen Maschinen werden zur höheren Flexibilität Werkzeugwechselsysteme eingesetzt, die einen von der CNC Steuerung vorgegeben Bohrwerkzeugwechsel ermöglichen. So können unterschiedliche Durchmesser oder Werkzeugtypen während eines Bohrvorganges automatisch eingewechselt werden. Diese Systeme haben den hohen Vorteil einer sehr flexiblen Arbeitsweise. Aber auch ältere Bohranlagen von Kaltenbach und Ficep haben schon Werkzeugwechlser seit vielen Jahren im Einsatz.

5 Fach Werkzeugwechsler einer Kaltenbach KDM 615 Bohranlage
Werkzeugwechsler einer Kaltenbach KDM 615 Bohranlage mit SK 40 Werkzeugaufnahme

Markiereinheit

Zur besseren Identifizierung der gebohrten Profile oder Flachstähle ist es wünschenswert, die Teile mit einer Markierung zu versehen. Diese über die CNC Steuerung programmierbare Zusatzfunktion ermöglicht die Beschriftung von Profilen mit einer Nummern- oder Buchstabenmarkierung. Diese werden bei modernen Bohranlagen automatisch mit Prägezahlen, Nadeln oder mit einem Fingerfräser in den Stahl geprägt. Es ist wichtig darauf zu achten, dass die Markierung auch tief genug gewählt werden kann, um auch nach einem Verzinken noch lesbar zu sein.

Bohreinheiten für HSS Kühlkanalbohrer, Hartmetallbohrer oder Vollhartmetallbohrer

Je nach Anwendungsbedarf kommen 1 bis 3 Bohreinheiten (teilweise auch 4 Bohreinheiten) in einer Profilträger Bohranlage zum Einsatz. Auch Bohranlagen mit einer schwenkbaren Bohreinheit sind bei Voortman, Kaltenbach und Ficep zeitweise im Lieferprogramm.

Bohreinheiten für Kühlkanalbohrer

Für den Einsatz der HSS Kühlkanalbohrer sind Bohrspindel Drehzahlen bis zu 800 U/min und Antriebsleistungen bis 7,5 kW ausreichend. Der Einsatz von HSS Kühlkanalbohrern ist kostengünstig und in vielen Betrieben in der Bohrleistung ausreichend.

Bohreinheiten für KSEM Hartmetallbohrer oder Vollhartmetallbohrer

Für den Einsatz der Kennametal KSEM Hartmetallbohrer oder der Vollhartmetallbohrer von Nenok, Hartner usw. sind hohe Bohrspindel Drehzahlen und hohe Antriebsleistungen erforderlich. Bohr-Drehzahlen von über 2500 U/min im Zusammenhang mit einem hohen Drehmoment sind hierfür eine Bedingung. Die Bohrgeschwindigkeiten von Vollhartmetallbohrern und Hartmetallbohrern wie die KSEM Schneidkörper von Kennametal sind durch den hohen Vorschub um ein vielfaches schneller als die herkömmlichen HSS Kühlkanalbohrer. Bitte beachten Sie, dass die Hartmetallbohrer einen höheren Preis haben wie normale HSS Kühlkanalbohrer und somit dort wirtschaftlich sind wo es auf hohe Bohrleistung mit hohen Stückzahlen ankommt.

KSEM Hartmetallbohrer von Kennametal auf einer Ficep Bohranlage

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