Lineare Antriebslösung Linearsystem für maximale Systemsteifigkeit in Biegeprozessen

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Ein minimales Verdrehspiel, sowie eine hohe Verdrehsteifigkeit, Dynamik und Drehmomentdichte sind entscheidende Vorgaben an die Getriebe und Linearsysteme in Rohrbiegemaschinen. Modulare Linearsysteme von Wittenstein alpha sorgen für maximale Systemsteifigkeit.

High-End-Rohrbiegetechnik bedeutet höchstmögliche Reproduzierbarkeit beim Werkstückvorschub und Reproduzierbarkeit von Biegeformen – und dies bei optimaler Maschinenverfügbarkeit und Anlageneffizienz. Amob ermöglicht dies mit beispielsweise mit der vollelektrischen Biegemaschine Emob 52 2 Bend.

Aus antriebstechnischer Sicht geht es dabei um technische Merkmale von Getrieben und Linearsystemen wie

• reduziertes Verdrehspiel,

• hohe Verdreh- und Kippsteifigkeit und

• hohe Dynamik für kurze Taktzeiten.

Das Ziel: höchstmögliche Performance und Verfügbarkeit von Biegeprozessen bei kompromissloser Maßhaltigkeit gebogener Rohre. Unter anderem werden diese für Fahrzeug-, Schiffs- und Flugzeugteile, Möbel, Unterhaltungs- und Freizeitgeräte, Haltebügel oder Komponenten in Produktionsmaschinen, Fahrgeschäften oder Aufzügen verwendet. „Das Premium Linear System von Wittenstein alpha erfüllt zuverlässig alle Anforderungen an eine präzise, wiederholgenaue und gleichzeitig dynamische, lineare Bewegungsführung in Hochleistungs-Rohrbiegeprozessen – auch bei hohen Geschwindigkeiten und Beschleunigungen“, bestätigt Amob-Inhaber Manuel Antonio Barros.

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Rohrbiegetechnik für die metallverarbeitende Industrie

Seit mehr als 60 Jahren steht die Marke Amob für die Entwicklung und Konstruktion sowie den Bau leistungsfähiger Rohrbiege-, Profilbiege- und Endformungsanlagen. Als Hersteller von Anlagen für die metallverarbeitende Industrie produziert das portugiesische Unternehmen mit Sitz in Porto das komplette Leistungsspektrum – von der einfachen, manuell bedienten Maschine bis hin zu vollelektrischen CNC-Systemen für komplexeste Bearbeitungsvorgänge.

High-End-Rohrbiegemaschinen wie die neue Emob 52 2 Bend sollen im Betrieb höchste Anforderungen an die Prozess- und Produktqualität erfüllen: Best-in-Class-Präzision und Wiederholgenauigkeit beim Positionieren von Werkstücken, gepaart mit höchster Torsions- und Kippsteifigkeit. Daher haben die Ingenieure bei Amob bereits früh in der Auslegungsphase die Antriebstechnik-Experten der iberischen Niederlassung von Wittenstein kontaktiert – und sich für den Einsatz von speziell auf die Anforderungen ausgelegten Zahnstangen Inira entschieden.

Systemsteifigkeit erhöhen und Maschinenkonstruktion vereinfachen

Bei der Emob 52 2 Bend handelt es sich um eine vollelektrische 11-Achs-Rohrbiegemaschine, bei der die verschiedenen Biegerichtungen und -radien mittels eines rotierenden Kopfs gelenkt werden und die Rohrdurchmesser von 5 mm bis 52 mm bearbeiten kann.

Im Zuge der Weiterentwicklung der Maschine war es zum einen das Ziel, die gesamte Systemsteifigkeit, die maximale Bearbeitungsgeschwindigkeit, die Positioniergenauigkeit beim Werkstückvorschub und Reproduzierbarkeit von Biegeformen im Vergleich zum aktuellen Performanceniveau der Maschine weiter zu verbessern. Zum anderen beabsichtigten die Ingenieure, mit Hilfe eines veränderten Antriebskonzeptes im Bereich der Schieber- und Boosterachsen die Maschinenstruktur konstruktiv zu vereinfachen.

Digitalisierte Antriebstechnik

Maschinenstillstände intelligent reduzieren

Getriebe speziell für lineare Anwendungen mit Ritzel und Zahnstange

Bei der Auslegung des Linearsystems haben die Ingenieure von Amob und Wittenstein mit dem Auslegungstool Cymex 5 eine Analyse der Bewegungsprofile und Lastgrößen in der Maschine vorgenommen. Abhängig von diesen Daten und weiteren antriebstechnischen Anforderungen wurden dann die auf die Applikation bestmöglich zugeschnittenen Komponenten für das Premium Linear System ausgewählt. Sie wurden so berechnet, dass sie die Anforderungen von Amob in Bezug auf die gestellten Anforderungen, die Zuverlässigkeit und die Qualität erfüllen.

So fiel beim Getriebe die Wahl auf das spielarme und hochpräzise Planetengetriebe RP+. Dieses zeichnet sich besonders durch ein minimales Verdrehspiel von weniger als einer Winkelminute sowie eine sehr hohe Torsions- und Kippsteifigkeit aus. Es kann alle auftretenden Kräfte komplett aufnehmen und gewährleistet so beim Rohrbiegen mit der Emob 52 2 Bend eine maximale Positionier- und Wiederholgenauigkeit. Die Getriebe der Baureihe wurden speziell für lineare Anwendungen mit Ritzel und Zahnstange entwickelt – aber auch für andere Applikationen im Hochleistungs-Werkzeugmaschinenbau, in denen die individuellen Anforderungen ein effizientes Engineering und eine sehr hohe Leistungsdichte erfordern.

Montagefreundlichkeit hat überzeugt

Amob war zudem von der besonderen Montagefreundlichkeit begeistert. So reduzieren beispielsweise Langlöcher am Getriebeflansch den konstruktiven und arbeitstechnischen Aufwand beim Einbau in der Rohrbiegemaschine auf ein Minimum.

Entsprechendes gilt auch für die in Hochpräzisionsprozessen gefertigten High-End-Zahnstangen des Premium Linear System: Sie können dank maßgenauer und ergonomischer Inira-Montagetechnik von Wittenstein mit deutlich weniger Aufwand als bei herkömmlichen Antriebslösungen dieser Art montiert werden. Experten bestätigen, dass bereits beim Befestigen von Zahnstangen am Maschinenbett durch die patentierte Exzentertechnik bis zu 50 Prozent Montagezeit gespart werden können – und beim spanlosen Verstiften sind es sogar fast 98 Prozent. Im Betrieb erfüllt die besondere Oberflächengüte der Zahnstangen höchste Ansprüche an Positioniergenauigkeit, Vorschubkraft, Laufruhe und Verschleißverhalten.

Kombination aus Getriebe und Zahnstange überzeugt durch hohe Systemsteifigkeit

Die Kombination der aufeinander abgestimmten Premium-Linear-System-Komponenten Planetengetriebe RP+ und Zahnstange Inira erreicht in der neuen Rohrbiegemaschinengeneration der Emob 52 2 Bend eine wesentlich verbesserte, sehr hohe Systemsteifigkeit über die gesamte Länge der Hauptachsen. „Mit weniger antriebstechnischen Komponenten als zuvor und einem geringeren Montage- und Einstellaufwand erreichen wir mit dem Premium Linear System neue Bestwerte hinsichtlich Geschwindigkeit, Dynamik und Präzision sowie insgesamt ausgewogenere Maschineneigenschaften“, bestätigen die Verantwortlichen von Amob. „Zudem konnten Verlustbewegungen signifikant reduziert werden, so dass die Maschine auch bei kurzen Zyklen oder schnellen Bewegungen zuverlässig beherrscht werden kann. Wirtschaftlich ist die Lösung obendrein, denn die Antriebskomponenten zeichnen sich durch hochwertige Qualität zu einem marktgerechten Preis aus.“

Aus Sicht von Amob hat sich die Zusammenarbeit und der intensive Austausch mit Wittenstein sehr bewährt. Der Geschäftspartner habe „immer ein offenes Ohr für technische, kaufmännische und organisatorische Anliegen gehabt“, sei „in Umsetzung und Projektabwicklung sehr erfahren“ und habe „durch eine technische Unterstützung überzeugen können, die man sonst kaum antreffe“, heißt es seitens Amob. Zudem sei es „durch die Nutzung des Auslegungstools Cymex 5 möglich gewesen, schnell die passende Getriebeauslegung zu ermitteln, was den gesamten Prozess erheblich erleichtert und zeitlich verkürzt habe“.

So setzt Amob auch in anderen Achsen Getriebe der alpha Value Line und der alpha Advanced Line von Wittenstein alpha ein.

Zahnstangengetriebe

Eine Maschine für viele Varianten

Planetengetriebe

Getriebe mit montiertem Ritzel für Zahnstangenantriebe

* Thorsten Weiss ist General Manager bei Wittenstein Spanien; Diogo Pontes ist Technical Manager bei Amob.

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