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Abkantpressentechnologien im Vergleich

CNC gesteuert / konventionell

Bei den konventionellen Abkantpressen erfolgt die Presstiefeneinstellung in den meisten Fällen mittels eines Spindel-Anschlag Systems in den Zylindern. Durch Verstellung der Spindel wird ein mechanischer Anschlag auf oder ab bewegt wodurch der untere Totpunkt des Oberbalkens bestimmt wird. Für eine parallele Abwärtsbewegung des Oberbalkens sorgt dabei meist eine mechanische Verbindung zwischen linker und rechter Seite (Torsionswelle) oder ein mechanisch-hydraulisches Gleichlaufsystem. Die Nachteile dieser Bauweise sind einerseits die Anfälligkeit bei nicht mittiger Belastung und die geringe Wiederholgenauigkeit bei unterschiedlichen Winkeleinstellungen infolge des unvermeidlichen Spiels im mechanischen Antrieb.

Mittlerweile werden fast nur noch CNC gesteuerte Abkantpressen angeboten. Bei diesen erfolgt die Presstiefeneinstellung über einen Regelkreislauf aus CNC Steuerung, Linearmeßgeber und Proportionalventilen, wodurch eine sehr hohe Wiederholgenauigkeit erzielt werden kann und auch eine außermittige Belastung kein Problem mehr darstellt. Abgesehen davon ist nach bereits kurzer Eingewöhnung das Erstellen eines Programms schneller als das manuelle Justieren einer konventionellen Maschine. Wurde einmal ein Programm erstellt, lässt sich dieses speichern und kann bei neuerlichem Bedarf einfach wieder aufgerufen und gegebenenfalls abgeändert werden.

Luftbiegen / prägen

Die Kantung erfolgt meistens durch das sogenannte “Luftbiegen” bei dem der Biegewinkel durch die Presstiefe zwischen Ober- und Unterwerkzeug bestimmt wird. Der Begriff “Luftbiegen” stammt daher, dass das Ober- und Unterwerkzeug nicht bündig mit dem Blech in Berührung ist, sondern nur über die Unterkante des Oberwerkzeuges und die beiden Oberkanten des V-förmigen Unterwerkzeuges (Matrize) wodurch “Luft” zwischen den Werkzeugflächen bleibt. Der große Vorteil liegt darin, dass mit einer Werkzeugkombination verschiedenste Winkel gekantet werden und diese im Fall von Abweichungen auch sehr einfach korrigiert werden können. Im Gegensatz dazu gibt es das “Prägen”, bei dem das Blech zwischen Oberwerkzeug und Matrize gepresst wird. Dies wird nur sehr selten angewendet da neben der geringeren Flexibilität und somit höheren Werkzeugkosten die Kantdrücke deutlich höher sind und es zu stärkeren Bearbeitungsspuren am Blech kommt.

Hydraulischer / elektrischer Antrieb

Der überwiegende Teil der Abkantpressen wird mit hydraulischem Antrieb angeboten. Hierbei wird entweder über eine zentrale Motor-Pumpeneinheit der Ölfluss über einen Ventilblock zu den Hydraulikzylindern verteilt oder wie bei unserer AD-Servo Baureihe jeder Zylinder separat von jeweils einer Servomotor-Pumpenheit angesteuert.

Anwender, die mechanische gegenüber hydraulischen Komponenten bevorzugen, können auf Modelle mit elektrischem Antrieb ausweichen.
Hier werden meist zwei verschiedene Prinzipien angeboten. Mechanischer Antrieb über ein Spindelsystem (wie unsere AD-ES Baureihe) oder mechanischer Antrieb über ein Flachriemensystem (AD-EB Baureihe).

Arbeitssicherheit bei Abkantpressen

Abkantpressen gehören auf Grund der fast immer offen zugänglichen Werkzeuge zu den Maschinen, bei denen die Arbeitssicherheit besonders großen Stellenwert hat.
Neben den, mittels meist elektrisch gesicherten mechanischen Abschirmungen an der Rückseite sowie an den Seiten der Maschine, kommt dabei dem vorderen Bereich, in dem der Bediener operiert, besondere Bedeutung zu. Während früher meistens eine Zweihandbedienung eingesetzt wurde, die verhindern sollte, dass der Bediener unabsichtlich in den Gefahrenbereich greifen konnte, werden heute Ansätze gewählt, bei denen die Maschine sofort stoppt sobald eine Annäherung an den Gefahrenbereich erfolgt. Im Wesentlichen haben sich zwei Systeme durchgesetzt; ein Lichtschrankenvorhang der einen relativ großen Bereich vor der Maschine abschirmt oder eine Laserschutzvorrichtung, die nur den unmittelbaren Bereich um die Oberwerkzeugunterkante schützt. Wir setzen bei den meisten unserer Abkantpressen auf die Lasertechnologie, da bei dieser eine nahezu ungehinderte Werkstückmanipulation durch den Bediener gewährleistet ist.

Ermittlung der erforderlichen Presskraft

Die einfachste Methode um überschlagsweise einen groben Richtwert zu ermitteln, wenn einmal Taschenrechner, CNC Steuerung oder Biegetabellen nicht zur Verfügung stehen, ist die Faustregel:  8x Blechstärke = to/m
Diese gilt für Baustahl mit ca. 450 N/mm² Zugfestigkeit und einer V-Öffnung von 8x der Blechstärke

Für eine genauere Berechnung, die auch verschiedene V-Öffnungen und Festigkeiten berücksichtigt, kann diese Formel herangezogen werden:
F  = (1,42 x Rm x s² x L) / (1000 x V)
F = Presskraft (kN)
Rm = Zugfestigkeit (N/mm²)
s = Blechstärke (mm)
L = zu biegende Länge (mm)
V = Öffnung der Matrize (mm)  

Eine sehr praktische Methode um die Presskraft ohne Formel zu ermitteln sind Biegetabellen wie z.B. diese rechts abgebildet:

Anwendungen für Abkantpressen

Instandhaltungs- und Reparaturarbeiten
In diesem Bereich werden teils noch immer konventionelle Abkantpressen eingesetzt, da die Anforderungen an die Genauigkeit und Fertigungszeiten nicht allzu hoch sind, dafür jedoch einen hohe Kostensensibilität herrscht.
Für diesen Bereich können wir folgende Baureihen anbieten:

JHL HOL

Kompakte Maschinen von 800 mm bis 2000 mm Abkantlänge und 40 to Preßkraft.
Einfacher Aufbau, konventionelle Bauweise ohne CNC Steuerung.
Durch geringe Arbeitsgeschwindigkeit entfällt die ansonsten vorgeschriebene Lichtschranken- oder Laserschutzvorrichtung. Mit motorischem Hinteranschlag.

Schlosserei - Metallbau - Stahlbau

Für diese Anwendungengibt es deutlich höhere Anforderungen an die Genauigkeit und Produktivität, daher werden hier fast nur noch CNC gesteuerte Abkantpressen eingesetzt.
Folgende Baureihen stehen bei uns zur Verfügung:

PBF

Unsere preiswerteste CNC Abkantpresse. 
Drei verschiedene Modelle stehen zur Auswahl: 2550 mm x 60 to, 3050 x 120 to und 3050 x 200 to.
Bereits in der Standardausstattung sind eine 2D Grafiksteuerung, ein motorischer Hinteranschlag (X-Achse), eine manuelle, zentral verstellbare Bombiervorrichtung sowie eine Laserschutzvorrichtung Fiessler Akas inkludiert. Darüber hinaus können optional auch eine CNC gesteuerte Bombierung und eine CNC gesteuerte Hinteranschlagshöhenverstellung (R-Achse) bestellt werden.
In der Grundausstattung kommt die 2D Grafiksteuerung Durma DT10 zum Einsatz, bei der das Profil bereits am Display gezeichnet werden kann.

AD-R

Unser Topseller.
Von 60 bis 400 to und 1250 bis 6050 mm werden vielzählige Modelle angeboten.
Gegenüber der PBF zeichnet sich die AD-R durch mehr Hub, Einbauhöhe und Ausladung aus. Weiters werden mehr Optionen wie z.B. Z1/Z2 Achsen, alternative Steuerungen oder Tandemversionen angeboten. Als Standard ist hier die 2D Grafiksteuerung  Durma DT15 verbaut, die eine ähnliche Charakteristik wie die DT10 aufweist, jedoch einen größeren Bildschirm (15” statt 10”) hat.

 

AD-S

Diese bietet noch mehr Konfigurationsmöglichkeiten als die AD-R.
Zusätzlich sind hier Optionen wie Delta X oder 6 Achsen Hinteranschlag, Biegehilfen, hydraulische Werkzeugklemmungen, Laser-Winkelmeßsysteme oder Robotervorbereitung möglich.

Im Standardlieferumfang ist bereits die Grafiksteuerung DURMA  SKY 22, die sowohl eine 2D oder 3D Darstellung und auch einen STEP-Dateiimport ermöglicht, enthalten.

 

AD-Servo

Unser Topmodell
Diese verfügt pro Zylinder über einen eigenen Servomotor und Pumpe. Diese laufen nur dann, wenn auch der Oberbalken tatsächlich in Bewegung ist. Dadurch ergibt sich ein signifikant geringerer Strombedarf und es fallen die Hydraulikgeräusche im Standbymodus weg. Als Standard kommt hier die 2D Grafiksteuerung Delem DA-66T zum Einsatz.

Darüber hinaus verfügt diese Baureihe über die gleichen Ausstattungsmerkmale und Optionen wie die AD-S.

 

AD-ES

Servomotorische Baureihe mit Spindelantrieb anstelle einer Hydraulik.
Die kompakte Antriebs-Spindeleinheit kommt mir einer deutlich geringeren Anzahl an Einzelkomponenten aus als andere Bauweisen.
Neben dem, im Vergleich zu klassischen hydraulischen Antrieben, geringeren Energiebedarf zeichnet sich dieses Konzept durch eine sehr hohe Produktivität in Folge nahezu verzögerungsfreiem Ansprechen auf das Fusspedalsignal aus.
Diese Bauweise ist perfekt für kompaktere Modelle geeignet, somit wird die AD-ES mit 40 to und 1250 mm oder 2050 mm angeboten.

AD-EB

Wie die AD-ES, ebenfalls servomotorisch angetrieben, jedoch mit mehrfach umgelenkten Flachriemen. Dadurch erfolgt eine gleichmäßigere Krafteinbringung über die gesamte Abkantlänge gegenüber der sonst üblichen Varianten mit entweder 2 Hydraulikzylindern oder 2 Spindelantrieben.
Somit wird keine Bombiervorrichtung benötigt, die ansonsten die Winkelabweichungen zwischen Rand- und Mittelbereich kompensiert.
Durch die Bauweise mit außerhalb des Kantbereichs positionierten Maschinenständern gibt es keine Einschränkung der möglichen Abkanttiefe. (Abstand zwischen den Ständern > Kantlänge). Diese Ständeranordnung sorgt auch für eine sehr geringe Auffederung.
Dies, in Kombination mit der gleichmäßig verteilten Krafteinbringung sorgt für sehr hohe Wiederhol- und Biegegenaugikeiten.
Wie auch bei der AD-ES sorgt das sehr direkte Ansprechen auf das Fusspedalsignal für eine deutlich höhere Produktivität.
Folgende AD-EB Modelle sind verfügbar: 2550 mm x 80 to, 3050 mm x 100 to und 3050 mm x 135 to

Alternativen zu Abkantpressen

Für manche Anwendungen können Schwenkbiegemaschinen eine interessante Alternative sein.
Dadurch, dass der Biegevorgang hier direkt durch die Winkelstellung der Biegewange erreicht wird  und nicht durch die lineare Bewegung eines Oberwerkzeuges in ein Unterwerkzeug, ist der Arbeitsablauf selbst für nicht gesteuerte Varianten sehr einfach.
Ein weiterer Vorteil ergibt sich dadurch, dass nur der zu biegende Schenkel beim Arbeitsvorgang bewegt wird, während der andere in der Maschine verweilt und nicht “angehoben” wird.
Dies ist vor allem bei Biegungen ein Vorteil, bei denen bei größeren Platinen nur kleine Biegungen im Randbereich erfolgen sollen.
Schwenkbiegemaschinen werden sowohl in händischer, elektromotorischer als auch hydraulischer Variante angeboten.
Unsere Schwenkbiegemaschinenangebote finden Sie hier:  >> Zu den Schwenkbiegemaschinen

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