Bei der Gesenkbiegemaschine E-Brake von Safan wird die Presskraft mittels Elektromotor erzeugt und über Riemen auf den Stößel übertragen. Dieses ungewöhnliche Antriebs-prinzip bringt Vorteile: keine Probleme mit Hydrauliköl, niedriger Energieverbrauch sowie niedrigere Stundensätze.
Produktives Biegen hängt weniger von der Zulaufgeschwindigkeit des Stößels als von den Zeiten zwischen den Biegungen ab. Eine effiziente Gesenkbiegemaschine muss daher das Umfeld und nicht die Stößelgeschwindigkeit optimieren. Teun Slot, R&D Manager bei der Safan B.V. in Lochem/Niederlande, erläutert die Zusammenhänge: „Blechbiegeteile haben in aller Regel mehrere Kantungen, und zwischen den Kantungen wird das Blech gedreht, gewendet und jedes Mal wieder in das Gesenk eingelegt. Zeit wird dabei vor allem zwischen den Biegungen durch das Einlegen und Wiederanfahren verschenkt – wobei die Sicherheitstechnik einerseits und die bekannte Trägheit hydraulischer Systeme andererseits eine Rolle spielen.“
Die Lösung, die die Entwickler rund um Teun Slot bei Safan gefunden haben, nennt sich E-Brake und wird von ihren Herstellern als mechatronische Presse bezeichnet. Die Steuerungsmöglichkeiten der darin eingesetzten Elektromotoren sind dabei die Basis einer eigenen innovativen Steuerung. Dahinter aber steht ein ungewöhnliches und erklärungsbedürftiges Antriebskonzept: Im Prinzip ist es ein Flaschenzug, der in der Presse den Stößel gegen die Wirkung seitlich angeordneter Rückholfedern in das Gesenk zieht und so die Presskraft aufbringt. Am Stößel sind die losen und am Gestell die festen Rollen angeordnet. Beide sind abwechselnd von einem Riemen umschlungen, dessen Enden am Gestell fixiert sind, und der von der eigentlichen Antriebsrolle auf- oder abgewickelt wird. Beim Aufwickeln des Riemens zieht der Antriebsmotor diesen nach unten ins Gesenk. Die während des Biegevorgangs gespannten Rückholfedern bringen den Stößel wieder in seine Ausgangslage zurück.
Die E-Brake-Pressen sind in verschiedenen Typen mit 250 bis 2000 kN Presskraft und Kantlängen von 1250 bis 4100 mm erhältlich. Je nach Auslegung, variiert die Zahl der Rollenpaare. In der größten angebotenen Maschine sind vier Flaschenzuganordnungen mit je einem eigenen Antrieb und neun Rollenpaaren vorhanden. Bei dieser Maschine wurde auch erstmals ein 100 mm breiter Riemen gegenüber den ansonsten üblichen 50-mm-Riemen eingesetzt. Die 3 mm dicken Komponenten aus drahtverstärktem Material haben sich sich im Aufzugsbau bewährt.
Zum Antrieb werden Lenze-Elektromotoren eingesetzt. Die 4-m-Maschine mit 2000 kN Presskraft kommt dabei mit einer Gesamtleistung von 22 kW aus. Diese Leistung wird über insgesamt 36 Rollen gut verteilt über den Oberbalken auf den Stößel aufgebracht – nahezu eine Gleichstreckenlast, durch die sich eine Bombierung in 98 % aller Fälle erübrigt. Zur Präzision trägt zusätzlich bei, dass das Pressengestell wegen der seitlich am Rahmen – aber außerhalb der Biegezone – angebrachten Rückholfedern geschlossen ist, also einen O-Rahmen bildet, der naturgemäß steifer ist als die üblichen C-Gestelle.
Für die wirklichen Vorteile sorgen aber erst die besseren Möglichkeiten, die Servomotoren anzusteuern. „Dies erst hat“, so Teun Slot, „Safan die Möglichkeit geboten, eine eigene Steuerung zu entwickeln, die viel direkter auf die Antriebe zugreift, und so zum Beispiel auch Sicherheitsfunktionen integriert.“ Dies kann die Produktivität erheblich steigern, wenn die standardmäßig eingebaute Automute-Funktion genutzt wird. Dabei wird nach der ersten Biegung der Oberbalken nur weniger als 9 mm hochgefahren, so dass innerhalb des Sicherheitslichtvorhangs das Blech neu positioniert und weiter gebogen werden kann.
Dieser Zeitgewinn und die damit höhere Produktivität sind auch die Hauptgründe, weshalb sich Tobias Schiebler-Scheibe, zuständig für die Technik bei SMT Schiebler Metalltechnik, Arnsberg, dem größten nordrheinwestfälischen Zulieferer des Leuchtenherstellers Trilux, für die E-Brake entschieden hat. Das Unternehmen setzt neben mehreren hydraulischen Maschinen eine 500-kN-E-Brake mit einer Kantlänge von 2050 mm ein. Wirklich überzeugt hat ihn der erheblich niedrigere Stundensatz gegenüber hydraulischen Maschinen. „Die Elektromotoren brauchen eben nur dann Strom, wenn sie zum Biegen eingesetzt werden. Im Stand- by-Betrieb ist der Verbrauch minimal – ganz im Gegensatz zu den hydraulischen Maschinen.“
SMT Schiebler hat zum Vergleich 500 mm x 500 mm große Platinen für eine Tunnelleuchte auf einer modernen hydraulischen Gesenkbiegepresse sowie einer Highspeed-Ausführung der E-Brake gebogen. Während auf der hydraulischen Maschine 12 Teile/h gefertigt wurden, lag der Output bei der E-Brake bei 25 Teilen/h.
Volker Albrecht Fachjournalist in Bamberg
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