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DER KONSTRUKTEUR 11/2017

DER KONSTRUKTEUR 11/2017

ANTRIEBSTECHNIK

ANTRIEBSTECHNIK SERVOACHSEN MACHEN DRUCK Spanlos umformen, effizient und präzise, bei geringen Werkzeugkosten und mit perfekten Oberflächen? Der Maschinenbauer Abacus erfindet die Drückmaschine neu und setzt dabei auf Profilschienenführungen, Kugelgewindetriebe und Torquemotoren. PRODUKTE UND ANWENDUNGEN Autor: Dipl.-Ing. Franz Roßmann, Technikjournalist, Gauting Wer die Wirkungsstätte von Thorsten Beling und Derk Weber am Stadtrand von Osnabrück besucht, stößt beim Betreten des Firmengebäudes als erstes auf einen überdimensionalen Abakus im Foyer. Die Rechenhilfe solle aber nicht darauf hinweisen, dass hier die Controller das Heft in der Hand haben, sagt Derk Weber, der zusammen mit seinem Compagnon 1991 die Abacus Maschinenbau GmbH gegründet hat: „Es geht uns bei unserer Arbeit nicht ums große Geld. Uns ist es viel wichtiger, dass uns das Thema begeistert. Steckt hinter einem umfangreicheren Maschinenbauprojekt nur der Wunsch, möglichst viel Geld zu machen, kommt dabei nichts Vernünftiges heraus.“ Nicht von ungefähr hat sich daher das Unternehmen den Leitspruch „Rechnen Sie mit dem Besten“ gegeben. Darauf hat auch ein Lohnfertiger für die Leuchtenindustrie gesetzt, als er sich 2008 auf Rat eines gemeinsamen Bekannten an die Tüftler aus Osnabrück wandte. Sein Problem: Mit den am Markt erhält lichen Drückmaschinen konnte er die gestiegenen Qualitätsanforderungen eines Auftraggebers nicht mehr mit vertretbarem Aufwand einhalten. Die wenigen Drückmaschinenhersteller, die bis dato den Markt weltweit beherrschten, zeigten sich aber an einer Lösung seines „Nischenproblems“ nicht interessiert. „Als dieser Lohnfertiger bei uns vorstellig wurde, war es das erste Mal, dass ich etwas vom Metalldrücken gehört habe“, gibt Weber unumwunden zu. Schnell war aber sein Interesse an der Umformtechnik mit langer Tradition geweckt. FLEXIBLES, KOSTENGÜNSTIGES UMFORMVERFAHREN Bereits Bronzegefäße aus der Römerzeit lassen darauf schließen, dass sie mittels Metalldrückens gefertigt wurden. Das Prinzip ist bis heute gleichgeblieben: Eine Scheibe dünnen Blechs, die sog. Ronde, wird auf einer Drehbank in Drehung versetzt und unter Verwendung eines Werkzeugs, wie Druckstahl oder Rolle, von der Mitte her sukzessive auf eine Form gedrückt. Der Prozess ist sehr flexibel und erfordert nur wenige Arbeitsmittel, sodass er insbesondere beim Prototypenbau und der Fertigung von Kleinserien seine Stärken ausspielen kann. Gerade bei komplizierteren und hochwertigen Bauteilen wie Lampenreflektoren, Pokalen oder Musikinstrumenten ist jedoch viel Erfahrung und hohes handwerkliches Geschick gefragt. Selbst der Einsatz von 28 DER KONSTRUKTEUR 11/2017

01 Hiwin-Profilschienenführungen mit Rollen als Wälzkörper nehmen auch größte Kräfte, wie sie bei der Premo 1200 auftreten, mühelos auf und sorgen für präzise Linearbewegungen CNC-gesteuerten Maschinen hat daran bis dato nichts geändert, wie Weber klarstellt: „Der Umformprozess lässt sich bis heute nicht mathematisch beschreiben. Der Bearbeitungsablauf muss also der Maschine eingeteached werden und ist entsprechend vom Können und der Tagesform des Werkers abhängig.“ OBERFLÄCHENQUALITÄT UND FORMPRÄZISION Die erforderliche Druckkraft für den Umformprozess und zum Fixieren der Ronde von einigen kN bis zu mehreren hundert kN wird bei herkömmlichen Drückmaschinen ganz traditionell mit Hydraulikzylindern erzeugt. Allerdings lässt sich ein Zylinder so nicht sonderlich präzise steuern. Auch verändert sich das Verfahrverhalten mit der Öltemperatur. „Bei Arbeitsbeginn sind Maschine und Hydrauliköl kalt. Im Laufe des Tages steigt die Öltemperatur deutlich an, sodass der Werker ständig nachjustieren muss“, erläutert der Abacus- DIE SERVOACHSEN SIND EXAKT REGELBAR, LASSEN SICH FREI PROGRAMMIEREN UND ERLAUBEN EINEN KOORDINIERTEN ANTRIEB Geschäftsführer. „Zudem kann es der Konturverlauf erforderlich machen, dass im Laufe des Drückprozesses zu einer Rolle mit einem anderen Querschnitt gewechselt werden muss. Wegen der beschränkten Regelbarkeit und Positioniergenauigkeit der Hydraulikzylinder hinterlässt dieser Wechsel häufig Spuren auf dem Werkstück.“ Die erforderliche Prozesssicherheit für eine kontinuierlich hohe Oberflächenqualität und Formpräzision ist so nicht gegeben. Doch genau dies ist bei der Herstellung hochwertiger Lampenreflektoren gefragt, weil schon durch ungleichmäßige Materialverdichtung entstehende Schlieren auf der Oberfläche dafür ausreichen, dass der Leuchtenhersteller die Teile nicht mehr akzeptiert. Bei der 01 Produktion von Reflektoren auf konventionellen Drück maschinen müssten die Werkstücke also entweder aufwändig nachpoliert oder eine hohe Ausschussrate hingenommen werden. NEUES MASCHINENKONZEPT Für die Abacus-Geschäftsführer Beling und Weber stand daher fest, dass nur ein grundsätzlich neues Maschinenkonzept die Lösung für den Lohnfertiger bringen könnte; sie also die Drückmaschine komplett neu „erfinden“ müssten. Eine reizvolle Aufgabe, der sie sich als begeisterte Tüftler erfolgreich stellten. Schon beim Maschinengestell gingen die Konstrukteure neue Wege. Statt Stahl wählten sie Polymerbeton, um die Steifigkeit der Konstruktion zu maximieren. Anstelle der üblichen Hydraulikzy linder setzen sie auf präzise regelbare Servomotoren. Und sie wählten als erster Drückmaschinenhersteller einen Aufbau mit senkrecht angeordneter Hauptspindel und Pinole. „Alleine schon dieser vertikale Aufbau bietet dem Anwender deutliche Vorteile“, erklärt Derk Weber. „Die Zugänglichkeit ist wesentlich besser, da wir den Revolver mit den Drückrollen seitlich links von der senkrechten Hauptspindel platzieren konnten. Das ist bei einer Horizontalmaschine nicht möglich, da sich dort die Hauptspindel befindet.“ Bei der Abacus-Maschine hat der Werker so die Drückrolle und den Umformprozess stets im Blick. Rechts von der Hauptspindel haben die Konstrukteure einen zweiten Revolver für Beschneid- und Drehwerkzeuge oder weitere Drück- Robuste Sensoren für mobile Maschinen POSICHRON ® Magnetostriktive Positionssensoren • Berührungslos, verschleißfrei, Meßlänge bis 5.750 mm • Hohe Schockfestigkeit bis 50g, Schutzart bis IP68/69 • Stabprofile für hydraulische Zylinder • Ultraflachprofile, z.B. für Kranseitenausleger Tel. +49 8123 986-0 www.asm-sensor.de

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