Mit der neuen Blechbiegemaschine EVO bringt die Haeusler AG Schwung in den Markt der Walzrundemaschinen im Blechdickenbereich bis 60 mm. Das Schweizer Unternehmen aus Duggingen ist in erster Linie für seine Expertise hinsichtlich kundenspezifischer, meist großdimensionierter Walzbiegeanlagen für dickere Bleche oder Profile bekannt. Kleine, technisch ausgereifte Walzrundemaschinen hat das Unternehmen zwar bisher auch im Programm, allerdings mit geringer Präsenz im Markt.
„Zwei Jahre haben wir an dem Projekt EVO gearbeitet und dazu auch die Unterstützung externer Experten wie Industriedesignern und Hochschulinstituten eingeholt“, berichtet Mario Maier, stellvertretender Verkaufsleiter bei Haeusler und einer der Projektleiter. Herausgekommen ist eine moderne Vier-Walzenmaschine für den Wanddickenbereichen bis 30 mm, die im Design anspricht und technisch einige Vorzüge bietet. Drei Merkmale sind es, die die EVO kennzeichnen: Elektrische Antriebe der Walzen, verstellbare Biegegeometrie und eine Outstanding Control, in diesem Fall eine CNC-Steuerung mit künstlicher Intelligenz.
Die Rotationsenergie der Ober- und Unterwalze, die das Blech durch den Biegevorgang treibt und damit den größten Energieanteil benötigt, wird in der Maschine von effizienten elektrischen Antrieben aufgebracht. Das spart gegenüber den üblichen hydraulischen Antrieben rund 50 % Energie“, erklärt Mario Meier, „und erlaubt höhere Drehgeschwingkeiten.“
Energiesparende Antriebe
Zweite technische Besonderheit ist die patentierte variable Schwingenanstellung, auch als VSA-Technologie bezeichnet. Sie erlaubt es, an den hydraulisch angestellten Schwingen, die über die Seitenwalzen angestellt werden und das Biegemoment aufbringen, zwischen zwei Drehpunkten zu wählen. „Die Drehpunkte werden manuell umgesteckt und bieten für das Biegen kleiner Radien einen kurzen und für das Biegen dicker Bleche einen größeren Hebelarm zu Ober- und Unterwalze. Zudem können beim kürzeren Abstand auch kleinere Walzen für noch engere Biegeradien eingesetzt werden. Insgesamt bietet die Maschine damit dem Kunden eine höhere Variabilität“, so Maier. Und das Umstecken sei ohne jede Kraftanstrengung in drei oder vier Minuten erledigt.
Steuerung mit künstlicher Intelligenz
Der dritte und herausragend Aspekt ist die Bend-tronic-Steuerung. „Es ist die einzige auf dem Markt verfügbare CNC-Steuerung für Blechbiegemaschinen, die über eine künstliche Intelligenz verfügt“, sagt Mario Maier. Diese Steuerung löst das Problem, auch ein einzelnes Blech oder das erste Bleche einer Serie ohne Probieren exakt auf das vorgebenene Endmaß zu biegen.
Bei Blechen schwanken bekanntermaßen die Materialeigenschaften, insbesondere die Streckgrenze. Deshalb fahren die Bediener selbst bei vorhandenen CNC-Steuerungen die letzten 20 Prozent eines Rundevorgangs oft manuell, denn einmal überbogene Bleche lassen sich nicht zurückbiegen. Die Bendtronic in der EVO löst dieses Problem durch eine CNC-unterstützende Rundungsmessung. Was allerdings voraussetzt, dass der Biegevorgang in wenigstens zwei Zügen erfolgt.
Zu Beginn gibt der Bediener an der Steuerung die Materialkenndaten und die Blechdicke sowie den gewünschten Enddurchmesser und die angestrebte Länge der geraden Anbiegeenden ein. Mit diesen Angaben erzeugt die Steuerungssoftware das Biegeprogramm und beginnt nach Einlegen des Blechs mit dem Runden. Im ersten Schritt rundet das System das Blech auf eine vorgegebene Teil- oder Halbschale mit definiertem Radius und stoppt. Der Bediener misst die erreichte Rundung mit einem mitgelieferten Lasermessgerät und erfasst die gemessenen Werte in der Steuerung.
„Aus dem Soll-ist-Vergleich berechnet die Bendtronic, wie sie weiter biegen muss, um nach dem zweiten Zug das Ergebnis hunderprozentig zu erreichen“, erläutert Maier. „Das System funktioniert und wir trauen uns auch zu, damit Blechdicken über 200 mm zuverlässig zu biegen.“ Die Integration und direkte Anbindung des Lasermessgeräts an die Steuerung sei für eine zukünftige EVO-Version geplant, die Umsetzung sei aber alles andere als trivial.
Das automatische Runden ist nicht der einzige Vorteil der EVO, es sind die zahlreichen integrierten Funktionen, die den Anwendern das Arbeiten deutlich erleichtern. So lässt sich mit dem Capacity Calculator direkt an der Steuerung prüfen, ob ein Produkt auf der Maschine machbar ist oder nicht. Die Funktion liefert darüber hinaus beispielsweise Angaben zum optimalen Druck der Walzen oder zur Länge der kürzesten möglichen Biegeenden sowie zur Rückfederung. Dazu muss der Anwender für ein definiertes Blech den Wunschradius und die Zahl der gewünschten Züge eingeben. Zudem kann der Anwender über die Steuerung vorab prüfen, ob für ein bestimmtes Produkt ein- oder auslaufseitiges Biegen günstiger ist, wie Unter-und Oberwalze belastet und durchgebogen werden und welcher prozentuale Anteil des maximal erreichbaren Drehmoments aufgebracht werden muss.
Für die Herstellung geschlossener Geometrien, die nach dem Schweißen nochmals auf die Walzrundemaschine zum Fertigbiegen gehen, ist die Apfelform-Funktion interessant. Sie sorgt dafür, dass die Biegeenden so gebogen werden, dass sie stumpf aneinanderstoßen und ohne aufwendige Nahtvorbereitung geschweißt werden können. Die Funktion errechnet dazu die kleinste und die größte mögliche Apfelform, die mit den eingegebene Werten von Blechdicke, Radius und Biegeendenlänge erreicht werden kann. Zwischen diesen Extremen kann der Anwender eine Apfelform wählen und dann automatisch runden lassen. Zudem errechnet das System das Programm für das endgültige Runden des geschweißten Bauteils.
In der Praxis häufig gebraucht werden Funktionen wie der Bend Calculator, der relativ schnell die Seitenwalzenpositionen errechnet, die gefahren werden müssen, um einen definierten Radius zu erreichen. „Am meisten arbeiten wir eigentlich mit dem Innenradius Multipath“ sagt Maier. Diese Funktion wird beispielsweise für das Biegen kleiner Serien aus identischem Material genutzt. Eingegeben werden die Grunddaten des Blechs, der Zielradius, die Zahl der Züge, der Startradius und die Seite, auf der der Rundevorgang beginnt. Dazu kommt die Angabe der Länge der Anbiegeenden auf der linken und auf der rechten Seite. Mit diesen Angaben erstellt das System ein Programm, das nach einigen sicherheitsbedingten Quittierungen durch den Bediener das Bauteil automatisch bis zur Endform biegt.
Automatisierte Fertigung im Visier
Mit der EVO geht das Walzrunden einen Schritt weiter in Richtung automatisierte Fertigung. Das kann ein Mittel gegen das Problem des Fachkräftemangels sowohl in Europa, als auch beispielsweise in Entwicklungsländern sein. Die Botschaft zur Automatisierung und Digitalisierung setzt Haeusler dabei auch in der Fertigung der EVO im eigenen Haus um. Die Maschine ist modular aufgebaut und als reine Standardmaschine so konzipiert, dass sie kostengünstig im deutschen Haeusler-Werk in Serie gefertigt werden kann. „Dafür gibt es sie eben nur in blau“, bringt es Maier auf den Punkt.
Insgesamt ist Mario Maier überzeugt von der Maschine: „Es ist ein schönes Design geworden, das mir mit den eingearbeiteten LEDs, die den Maschinenzustand angeben, gut gefällt. Wir sind technisch nicht schlechter, sondern eher besser geworden, und wir haben es trotzdem geschafft, mit den Preisen nach unten zu kommen. Wir bieten jetzt eine wettbewerbsfähige Maschine in den kleineren Wanddickenbereichen bis 60 mm.“
Auf der Euroblech-Premiere sei die Maschine gut angekommen und die Absatzplanung ist sportlich: In 2019 sollen es 30 Maschinen sein, im Folgejahr 60 und danach soll es im dreistelligen Bereich weitergehen. Aber bis dahin werden weitere Entwicklungen an der Maschine folgen, denn: „Wir sind von dem Konzept überzeugt und werden es weiterführen.“
Walzbiegen und Walzrunden
Walzrunden bezeichnet nach DIN 8586 ein Verfahren, bei dem mithilfe von Walzen ein ebenes Blech in eine zylindrische oder kegelförmige Form gebracht wird. Die Achsen der Walzen sind dabei senkrecht oder geneigt zur Biegeebene angeordnet. Im Sprachgebrauch ist Walzrunden unüblich, stattdessen finden sich in der Branche Bezeichnung wie Blechbiegen, Blechrundbiegen, Rundbiegen oder Rundwalzen. Haeusler bezeichnet diese Maschinen als Blechbiegemaschinen.
Walzrunden gehört nach DIN zur übergeordneten Gruppe Walzbiegen, bei dem das Biegemoment generell über Walzen aufgebracht wird. Dazu zählt dann beispielsweise das Profilbiegen zwischen Walzen.
