Neue Maschinenkonzepte für das Rohrbiegen vorgestellt

Die ungewöhnliche Optik erregt erst einmal die Aufmerksamkeit des fachlich versierten Betrachters. Sechs Arme, teilweise verfahrbar, sind montiert auf Laufschlitten und verraten auf den ersten Blick recht wenig über das System und dessen Funktionsweise. Auch der flache Sockel hinterlässt keinen tiefergehenden Eindruck. Und doch verbirgt sich hinter der CNC-Doppelkopfbiegemaschine BL 41 ein Maschinenkonzept, das hinsichtlich Biegegeschwindigkeit in Verbindung mit optimierten Bewegungsabläufen Produktionsleistungen erzielt, die am Markt derzeit neue Maßstäbe setzen.

Optimiertes Rohrbiegemaschinen-Konzept für abgelängte Rohre

Ausgelegt ist die Anlage für Stahlleitungen mit Durchmessern bis maximal 10 mm, für Aluminiumleitungen bis maximal 12 mm. Verarbeitet werden können Werkstücke mit Längen von 600 mm bis 5000 mm. Zum Einsatz kommen dabei Werkzeugsysteme für kombiniertes Rechts- und Linksbiegen sowie Roll- und Ziehbiegen, welches in einer Aufspannung möglich ist.

„Die Werkzeuge sind kompatibel zu den Einkopfbiegemaschinen der BMZ-Baureihe von Wafios. Die zwei Biegeköpfe sind unabhängig voneinander programmierbar und bewegen sich in bis zu drei Ebenen zur Erzeugung verschiedenster Biegeradien auch für sehr komplexe Leitungsgeometrien“, erläutert Wafios-Vertriebsmitarbeiter Peter Seidel den Leistungsumfang der Biegemaschinen.

Kürzeste Abstände zu Endstücken, montierten Schläuchen und Muffen ermöglichen eine hohe Flexibilität. Der machbare Minimalabstand zwischen den einzelnen Biegungen ist der Faktor 1,5 des Rohrdurchmessers.

Konstruktion der Rohrbiegemaschinen lässt viele Freiheiten

Die hohen Freiheitsgrade werden begünstigt durch die schlanken Biegeköpfe und deren Positionierung an den Teleskoparmen sowie die speziell verlegte integrierte Energiezuführung. Ein weiteres konstruktives Merkmal, das die ungewöhnlich hohen Freiheitsgrade ermöglicht, ist der Tatsache geschuldet, dass die BL 41 über keine Mittenposition verfügt.

„Üblicherweise erfolgt die Fixierung des Werkstücks über eine relativ breite Haltezange in der Mitte. Da die BL 41 über zwei zusätzliche Hilfsgreifer zur außermittigen Stabilisierung und Fixierung verfügt, ist die eigentliche Festhaltezange sehr schmal proportioniert und erlaubt so Biegungen am Rohr mit einem kurzen Geradanteil“, so Seidel weiter.

Insgesamt 18 CNC-Achsen sorgen für geringe Nebenzeiten durch effizientes Teilehandling beim Beladen, Biegen und Entladen der Werkstücke. Optimierte Abläufe, wie paralleles Be- und Entladen, sind Garanten und Voraussetzung für hohe Biegegeschwindigkeiten und entsprechende Produktionsleistungen.

Rohrbiegemaschine enthält insgesamt 18 CNC-Achsen

Die 18 CNC-Achsen verteilen sich dabei auf zwei Teleskoparme mit Biegeköpfen und Laufwagen, zwei fahr- und schwenkbare Hilfsgreifer, eine Festhaltezange und einen Auslaufgreifer.

Beim Biegen wird das zu biegende Rohr mit Hilfe der Transportbänder des Magazins in die Übergabeposition gebracht. zwei Hilfsgreifer und die Festhaltezange fassen das Teil und schwenken es in die Arbeitsposition. Die beiden Biegemodule sind an den Rohrenden angelegt und realisieren nun Biegung für Biegung in Richtung der Festhaltezange. Parallel zu Hilfsgreifer und Festhaltezange schwenkt der Auslaufgreifer von der Teileablage in die Arbeitsposition und greift das Rohr zusätzlich.

Hilfsgreifer verfahren getaktet zu den Biegemodulen

Die Hilfsgreifer verfahren getaktet zu den Biegemodulen in die optimalen Stützpositionen zu den einzelnen Biegeoperationen. Beim Verfahren zur letzten Biegeoperation bewegen sich Festhaltezange und Hilfsgreifer zur Aufnahme des nächsten Teils in die Übergabeposition, das Werkstück wird nur noch vom Auslaufgreifer gehalten.

Nach Durchführung der letzten Biegeoperation legt der Auslaufgreifer das fertig gebogene Teil auf dem Auslaufband ab. Die Biegemodule fahren in die Ausgangsstellung, während Festhaltezange und Hilfsgreifer das nächste Rohr in die Arbeitsposition schwenken, und der Biegezyklus beginnt erneut.

„Mit der Wafios BL 41 steht dem Markt für Zweikopfbiegemaschinen ein völlig neues Maschinenkonzept zur Verfügung, das insbesondere im Markt für Bremsleitungen auf Grund der hohen Biegefreiheitsgrade in Verbindung mit sehr hohen Produktionsleistungen und des geringen Platzbedarfes eine wirtschaftliche Alternative zu den vorhandenen Lösungen darstellt“, beschreibt Peter Seidel die Einsatzmöglichkeiten.

Know-how aus der Drahtverarbeitung wird jetzt auch für Rohrbiegemaschine umgesetzt

Als Harmonie zwischen Funktion und Design durch die Kombination verschiedener Biegeverfahren in einem Maschinenkonzept, so stellt sich die Rechts-/Linksbiegemaschine B 10 von Wafios dar. Seit der Einführung im Jahr 2004 erfuhr sie zahlreiche Weiterentwicklungen und gilt heute am Markt als Standard im Rechts-/Linksbiegen. „Im Durchschnitt können um bis zu 30% höhere Biegegeschwindigkeiten gegenüber konventionellen Maschinen vergleichbarer Baugröße erzielt werden“, weiß Vertriebsmann Gerhard Glenk.

In der Maximalausbaustufe verfügt die B 10 über 16 CNC-Achsen. Zwei Drehachsen ermöglichen extrem schnelle Richtungswechsel des Biegekopfs. „Das kombinierte Rotationszug- und Freiformbiegen erlaubt das Biegen von komplexen Rohr-geometrien und schafft neue Perspektiven für das Produktdesign, speziell im Übergang vom Rotationszug- zum Freiformbiegen“, erläutert Glenk. Möglich sind Operationen mit mehreren Biegeebenen.

Drahtverarbeitungs-Technik auf das Rohrbiegen angewandt

Zugute kommt Wafios hier der jahrzehntelang gesammelte Erfahrungsschatz aus der Drahtverarbeitung speziell im Hinblick auf die Gestaltung von 3D-Rohrverlaufsformen. Die integrierte Nachdrückeinrichtung der B 10 ist frei programmierbar.

Die synchrone Steuerung der Vorschubachse gewährleistet dadurch die Minimierung der Einspannlängen bis hin zu frei programmierbaren Nachschubkräften. Die Reduzierung der Ziehkräfte beim Rotationszugbiegen führt dabei zwangsläufig zu einer geringen Wandstärkenreduktion und erlaubt so die Herstellung von engen Biege-radien auch bei hohen Biegegeschwindigkeiten.

Rechts-/Linksbiegemaschine mit integriertem Simulationsprogramm

Die Steuerung aller für das Biegen relevanter Parameter erfolgt über 9 CNC-Achsen. So sind die einmal erstellten Parameter jederzeit reproduzierbar. Die B 10 verfügt über ein Simulationsprogramm, das im Steuerungssystem integriert ist.

Der Biegeablauf wird somit immer anhand der aktuellen Teilegeometrien in Verbindung mit dem verwendeten Werkzeugaufbau dargestellt. Berechnet werden die gestalterische Auslegung der Biegeabläufe, mögliche Kollisionsbereiche sowie die benötigten theoretischen Zeiten für den Biegeprozess. Die Wafios-B 10-Baureihe wird in zwei Versionen angeboten – für Rohrdurchmesser bis 35 mm und bis 60 mm.

Zur Euroblech war auch das jüngste Mitglied der Wafios-Gruppe, die Mewag Maschinenfabrik AG, vertreten. Die Schweizer ergänzen das Produktprogramm um Maschinen für größere Rohrdurchmesser bis maximal 170 mm. In Hannover wurde die CNC-Rohrbiegemaschine Megalus 76 S vorgestellt, eine vollelektrische Hightech-Anlage, die für Rohrdurchmesser bis maximal 76 mm geeignet ist.

Frei stehender Biegekopf ermöglicht komplexe Geometrien

Dank frei stehendem Biegekopf und großem Einbauraum für mehrstufige Biegewerkzeuge können auch Biegungen mit komplexen Geometrien durchgeführt werden. Durch das Schnellwechselsystem der Werkzeuge können die Stillstandszeiten außerdem erheblich reduziert werden.

Am Beispiel eines komplexen Rohrbiegeteils für die Automobilindustrie wurde zur Messe der Leistungsumfang der Anlage demonstriert. Das Biegeteil mit einem Rohrdurchmesser von 35 mm wurde mit 5 unterschiedlichen Biegeradien von 34 mm bis 70 mm gebogen.