Direktantrieb hält Einzug ins Sägewerk

„Wir verstehen uns als Ideenschmiede, die Anlagenbauer unterstützen und nicht in Konkurrenz zu diesen stehen. Die starke Partnerschaft mit Maschinenherstellern, Lizenznehmern sowie Zulieferern sichern Schnelligkeit, Qualität sowie Kosteneffizienz und schaffen die Fähigkeit, dass wir echte Innovationen für die Holzindustrie in ein betriebliches Umfeld bringen“, erklärte Friedrich Häupl, Geschäftsführer von Häupl Technik, die Philosophie des Ingenieurbüros. Dabei entwickelt Häupl Technikideen, konstruiert und dokumentiert diese zur Herstellungs- und Einsatzfähigkeit, um einen maximalen und nachhaltigen Kunden- und Anwendernutzen zu schaffen.

Sägebüchsenwechsel in 25 Sekunden

Eine Weltneuheit auf der Ligna war der vollautomatische Sägebüchsenwechsler mit flexiblem Werkzeugmagazin. Die Kombination des Spindelmotors mit

• der stützlagerlosen, fliegenden, supersteifen Motorwelle,
• der Konuswerkzeugaufnahme mit Plananschlag,
• der Sägenhohlbüchse mit integrierter Zentralmutter,
• dem drehbaren Wechslerschlitten mit elektrischem Doppeldrehmomentschrauber
• sowie der verschiebbaren und schwenkbaren Werkzeugmagazinwand
  
• ermöglicht einen vollautomatischen Sägebüchsenwechsel innerhalb von 25 Sekunden.

Nach dem Wechselvorgang kann die Magazinwand direkt in den Schärfraum gefahren und durch Schwenken der Wandeinzelsegmente in eine waagrechte Position der Austausch der Sägen und Ringlehren in vertikaler Büchsenlage vorgenommen werden.

„Bei steigender Einschnittleistung und schrumpfenden Chargengrößen hat die Verkürzung der Rüstzeiten einen beträchtlichen Stellenwert in der Gesamtkalkulation. Den Herausforderungen, wie Verfügbarkeit von Fachpersonal, Arbeitssicherheit oder wiederholgenaue Prozesse, wird durch diese Prozessvereinfachung Rechnung getragen“, betonte Häupl. „Ein schneller Sägeblattwechsel fördert auch die Bereitschaft, die geeignetsten Werkzeuggeometrien in Bezug auf Schnitthöhe, Vorschub und Schnittgeschwindigkeit einzusetzen, und ermöglicht dadurch eine betriebswirtschaftlich sinnvolle Reduzierung der Schnittfuge“, fügte Johann Häupl, der neben seinem Sohn Friedrich Geschäftsführer von Häupl Technik ist, hinzu.

Direktantrieb der Werkzeuge

„Was in der Werkzeugmaschinenbranche seit Jahren Stand der Technik ist, wird in Zukunft auch im Sägewerksbereich zur Anwendung kommen“, ist Friedrich Häupl überzeugt. Um dieses Ziel zu erreichen, hat Häupl Technik die Permanentmagnetsynchronmotor (PSM)-Spindel für den Rundholzlängseinschnitt weiterentwickelt und damit einen PSM-Sägespindelmotor geschaffen, der laut Häupl sämtliche Nachteile der von Asynchronmotoren über Riemen getriebenen Werkzeugspindeln mit Stützlagerungen auf der A- und B-Seite eliminiert.

Das neue Antriebskonzept ermöglicht Features, wie den vollautomatischen Sägebüchsen-Schnellwechsler oder die dreifach teleskopierbare Motorspindel. Fräser und Spanerköpfe lassen sich damit ebenfalls antreiben. Die Motoren gibt es mit einer Leistung von 200 bis 1000 kW (Nordamerika) pro Welle.

Energieersparnis bis zu 20%

„Ein wesentliches Merkmal dieser Technologie ist der enorme Wirkungsgrad, der in Verbindung mit der direkten Drehmoment-Übertragung ins Werkzeug und der ausgezeichneten Teillast-Fähigkeit des PSM, Energieersparnisse in Abhängigkeit von den Umgebungsparametern von 10 bis 20% möglich macht“, konstatierte Häupl. Besonders in Sägewerken ist die Überdimensionierung von Hauptantrieben üblich und notwendig. Dadurch wird bei Asynchrondrehstrommotoren im Teillastbetrieb ein hoher nachteiliger Blindleistungsanteil schlagend. Bei konsequenter Umsetzung der PSM-Direkttechnik sind laut Häupl jährliche Kostensenkungen in einer Hochleistungssägeanlage im mittleren sechsstelligen Eurobereich möglich.

Letztlich wird die Europäische Kommission Energieeffizienzen mit noch höheren Wirkungsgraden verordnen, was ohnehin ein Redesign der Hauptantriebsstränge von Neuanlagen durch die Maschinenbauer erfordern wird. „Die PSM-Sägespindel erfüllt diese künftigen Anforderungen schon heute“, gab Häupl zu verstehen.

Hohe Flexibilität und Leistung in ­kompakter Bauform

Häupl Technik präsentierte auf der Messe in Hannover zudem die nächste Entwicklungsstufe der PSM-Sägespindel mit drei verstellbaren Teleskopwellen, die vollständig in die schwere Motorwelle integriert sind und keine außenliegende Mechanik erfordern.

„Das Design dieser Kernkomponente ist für Maschinenbauer gut einsetzbar und ­erhöht nicht nur die Anzahl der ­beweglichen Sägenflansche, sondern macht auch eine unabhängige Höheneinstellung der einzelnen Sägewellen auf einfache Weise möglich. Der Motor ist so konzipiert, dass er in verschiedenen Anwendungen, wie Vorschnitt-, Nachschnitt-, Model- und Brettauftrennsägen, auf einfache Weise nach dem Baukastenprinzip zum Einsatz kommen kann“, berichtete Häupl.

Sortierstrang mit Torqueausstoßer

„Strong Solution – keep it simple“, sind Richtlinien der Idee und Konstruktion. Durch den Torquemotor-Direktantrieb und puristischen Stahlbau erübrigen sich die üblichen Getriebemotoren, Bremsen, Kupplungen und Endschalter. Der Vor- und Rücklauf der Sortierkette wird oberhalb der Ausbox­einheit in einem massiven Walzprofil geführt. Dadurch sind nicht nur die Kettenmitnehmer und der Kettenrücklauf voll geschützt, sondern ebenso die Zugänglichkeit und Austauschbarkeit der Ausstoßereinheit im Reparaturfall auf einzigartige Weise gelöst. Eine aufwendige Verpanzerung der üblichen Fachwerkskonstruktionen wird überflüssig.

Ein weiteres Novum ist die Abwurfkinematik der Stämme. Durch den Entfall der Zahnleisten und der Aufnahme der Längsbewegungsenergie, ausschließlich durch den extrem stabil gebauten Ausboxer kommt der Stamm nicht ins Rollen oder in Schräglage. Die Resultate sind ein paralleler Abwurf, eine Landung ohne Rollenergie und eine wesentlich bessere Befüllordnung in der Sortierbox. „Parallele Blochbündel erhöhen die Leistungsfähigkeit der Holzumschlaggeräte, senken die Kosten am Rundholzplatz und ersparen eine Fülle Energie“, betonte Häupl.