Präzises Freiformbiegen erfordert spielarme Getriebe

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Getriebe für alle Achsen aus einer Hand

Insgesamt kommen in den fünf Achsen der Freiform-Biegemaschinen für den Werkstückvorschub und den Dornrückzug mehrere Planeten- und Winkelgetriebe zum Einsatz. „Die hohe Verdrehsteifigkeit und Positioniergenauigkeit sprachen im Biegekopf aus prozesstechnischer Sicht für den Einsatz des Getriebes TP+ 110 mit Abtriebsflansch“, erklärt Kummermehr. „Das minimale Verdrehspiel von weniger als drei Winkelminuten gewährleistet selbst bei den extrem vielen Lastwechseln im Biegekopf eine hohe Präzision und Reproduzierbarkeit über alle gebogenen Bauteile hinweg, sodass der Anwender sie in seiner Produktion problemlos weiterverarbeiten kann.“

Ein weiterer relevanter Aspekt ist die Kompaktheit des TP+, die die Störkonturen im Biegeraum der Maschine minimiert und zugleich mehr konstruktive Freiheitsgrade ermöglicht. Weil auf den Freiform-Biegemaschinen Rohre und Profile aus normalen und hochfesten Stählen, aus Edelstahl und auch aus Aluminium mit Außendurchmessern bis 90 mm umgeformt werden, müssen bei der Vorschubachse für das Material sehr hohe Kräfte sicher beherrscht werden. „Wir haben deshalb zwei Getriebe SP+ 210 als Gantry synchronisiert, um die erforderlichen Drehmomente und die daraus resultierenden Vorschubkräfte zu erzeugen“, so Kummermehr. „Gleichzeitig zeichnen sich auch diese Getriebe beim Materialvorschub durch ein minimales Verdrehspiel und die hohe Reproduzierbarkeit aus.“

Zwei weitere Getriebe SP+ 140 ermöglichen eine ebenso präzise wie dynamische Höhen- und Seitenverstellung des Biegekopfes. Kunden- und applikationsspezifisch modifiziert wurde das Winkelgetriebe TK+ 110 an der Achse für den Dornrückzug. „Hier hat Wittenstein Alpha für uns abtriebsseitig eine Planetenrollspindel in die Flanschhohlwelle integriert, so dass wir das Getriebe ohne zusätzliche Komponenten mit der Rückzugachse verbinden können“, weist Lothar Kummermehr auf die mechanische Anpassung hin. „Die Winkelbauform verringert zudem deutlich den erforderlichen Montageraum in der Verlängerung dieser Maschinenachse, ohne die Verdrehsteifigkeit und Positioniergenauigkeit maßgeblich zu beeinflussen.“

Antriebsschnittstelle überträgt auch hohe Leistung

Ein Getriebe der Premium Line – das XPK+ – kommt an der Torsionsachse zum Einsatz, mit der das Teil bei Bedarf im Biegeprozess auch um die eigene Achse umgeformt werden kann. Das Besondere des Getriebes ist die Abtriebsschnittstelle. Sie ist auf sehr hohe Drehmomente ausgelegt und ermöglicht eine weit über den Industriestandard hinausreichende Leistungsübertragung. Hinzu kommt, dass sie auch hohe radiale und axiale Kräfte aufnehmen kann. Schließlich zeichnet sich das XPK+ in der Anwendung – bedingt durch die hochwertige Verzahnung – durch ein dauerhaft niedriges Verdrehspiel von weniger als einer Winkelminute sowie durch höchste Verdrehsteifigkeit aus. „Auch dabei erfolgte von Wittenstein Alpha eine applikationsspezifische Anpassung“, erläutert Kummermehr, „deshalb ragt das Getriebe nicht in den Biegeraum hinein.“

Drei Wege führen bei der Getriebeauslegung zum Ziel

Mit dem Online-Tool CAD Point, dem Sizing Assistant sowie der Auslegungssoftware Cymex 5 bietet Wittenstein Alpha drei unterschiedliche Softwarekonzepte für die Auswahl, Auslegung und direkte Angebotsanfrage von Getrieben und Aktuatoren an. CAD Point richtet sich an Kunden, die Antriebslösungen von Wittenstein Alpha einsetzen, deren Einsatzbereiche und Vorteile kennen und die Konfigurationen vergleichen oder CAD-Daten abrufen möchten. Der Sizing Assistant ist für Anwender konzipiert, die über einen vorgegebenen Motor oder eine konkrete Applikation kommend den schnellsten Weg zur Getriebeauswahl für Servoantriebe oder Kinematiken suchen. Geht es um detaillierte Auslegungsaufgaben – für Hauptachsen, mit Wellen- und Lagerberechnungen oder die simultane Bearbeitung beliebig vieler Achsen innerhalb eines Projektes –, ist die multifunktionale Auslegungssoftware Cymex 5 das richtige Tool.

* Michael Stutzer ist Mitarbeiter im Vertriebsaußendienst bei der Wittenstein Alpha GmbH in 97999 Igersheim

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