15.05.2019

Elektrische Antriebstechnik für Bügelbiegemaschinen

Effizienter biegen

Der schwedische Maschinenbauer Comeco hat das Antriebskonzept seiner Bügelbiegemaschinen überarbeitet und verbaut in der neuen Maschinengeneration elektrische Antriebe. Sie bieten gegenüber der klassischen Lösung mit Hydraulik zahlreiche Vorteile in puncto Robustheit, Sicherheit und Bedienkomfort. Zudem sind sie wartungsfreundlicher und kostengünstiger.


Elektrik statt Hydraulik: Bei der Konstruktion seiner neuen Bügelbiegemaschinen setzt Comeco auf elektrische Antriebstechnik von Nord Drivesystems.
Bild: Comeco GmbH & Co. KG

Comeco richtet sich mit seinen Biegemaschinen für Bewehrungsstahl mit unterschiedlichen Durchmessern an Bauunternehmen und Baumaschinenverleihe. Gemeinsam mit Nord Drivesystems hat das Unternehmen bereits einen Maschinentyp für bis zu 20mm dicke Stähle mit elektrischen Antrieben umgerüstet. Eine weitere Serie für Durchmesser bis 40mm steht an. Bei der ersten Entwicklung einer Bügelbiegemaschine entschied sich Comeco für hydraulische Antriebe, eine klassische Lösung für Maschinen dieser Art. Dann allerdings stellte der Maschinenbauer fest, dass diese etablierte Bauweise auch Nachteile mit sich bringt. "Wir haben hydraulische Bügelbiegemaschinen im Programm, die wir von Grund auf selbst entwickelt haben", berichtet Fredric Hallberg, Inhaber und Chef von Comeco. "Die ganze Elektrik dafür ist sehr komplex. Der Entwicklungsingenieur ist praktisch die einzige Person, die diese Technik im Fall der Fälle reparieren kann. Die Installation der Sensoren, des Hydraulikaggregats und des Rohrleitungsnetzes nimmt außerdem viel Zeit in Anspruch. Diese Konstruktionsweise ist insgesamt viel aufwändiger und problemanfälliger als unsere neuen elektromechanischen Maschinen." Comeco suchte nach einer Lösung, robustere Maschinen zu bauen, und zwar möglichst auch günstiger, jedoch ohne Einschränkungen bei der Qualität. "Als wir uns Konstruktionen von Wettbewerbern angesehen haben, stellten wir fest, dass wir mit Elektroantrieben sicherlich unsere Herstellungskosten reduzieren könnten", erinnert sich Hallberg. "Die elektrischen Bügelbiegemaschinen auf dem Markt wiesen eine viel einfachere Konstruktion auf. Zugleich waren sie den hydraulischen Modellen funktional unterlegen. Es war uns aber wichtig, weiter ein funktional erstklassiges Produkt zu haben, das unseren Kunden mehr Nutzwert und Bedienkomfort als die verfügbaren Designs bieten konnte."

Antriebs-SPS steuert Bewegungen

Comeco wünschte sich für die neue Maschinengeneration, dass alle Funktionen von einer SPS gesteuert werden sollten. Daher schlug Nord einen Antrieb mit dem Frequenzumrichter Nordac FLEX vor. Der motoraufgebaute Regler verfügt über eine SPS und setzt so eine präzise Drehzahlregelung und Positionierung um. Bediener der Biegemaschine können je nach ihrer Fertigkeit und der Dicke der Stahlstange zwei verschiedene Geschwindigkeitsstufen wählen. Die 20mm-Maschine kann jeweils mit zwei Winkeln gleichzeitig programmiert werden. Bediener können dann mit einem Schalter bequem von einer Einstellung zur anderen wechseln. Die konfigurierten Flachgetriebemotoren liefern hohe Drehmomente bei einer sehr kompakten Größe. Nord fertigt alle Komponenten komplett selbst und kann damit auch für die Getriebe hohe Effizienz und geringe Verluste sicherstellen. Die Antriebe werden vormontiert und vorparametriert geliefert mit einer ParameterBox, die Comeco unverändert ins Bedienfeld in die Maschine einbaut. Statt einer aufwändigen Verkabelung der hydraulischen Steuerung benötigt der elektrische Antrieb nur einen Stromanschluss. "Auch das hilft uns sehr, Geld zu sparen", sagt Hallberg. "Aufgrund der ParameterBox können wir auf eine Menge Schalter verzichten. Nord programmiert die Tastenbelegung und die Anzeigen nach unseren Vorgaben. Die Geschwindigkeit, Winkel und Betriebsart werden im Display angezeigt und können über die Tastatur verstellt werden, der Winkel mit Auf-/Abpfeilen, die Geschwindigkeit mit rechts/links. Bediener müssen also nicht erst durch irgendwelche Menüs navigieren."

Hohes Maß an Sicherheit

Nach einem Biegevorgang reversiert die SPS den Antrieb, damit die Stahlstange einfach und sicher entfernt werden kann. "Die einfacheren Maschinen verwenden Federn. Eine Feder ist natürlich ein weiteres mechanisches Teil, das verschleißt und versagen kann. Wir bevorzugen unsere neue elektronische Lösung, die wirklich auf dem Stand der Technik ist. Die Antriebs-SPS steuert alle Bewegungen. Auf Tastendruck läuft die Maschine den eingestellten Winkel an und kehrt in die Ausgangsposition zurück. " Es gibt verschiedene Vorkehrungen, um die Sicherheit der Bediener zu gewährleisten. Außer mit einem Notaus stoppt die Maschine auch, wenn eine Platte in Nähe des Einschubs berührt wird - z.B. wenn sich ein Handschuh an einem Metallgrat verfangen hat. "Ein weiterer Vorteil von Nord-Antrieben gegenüber der Verwendung von Hydrauliksystemen", fügt Hallberg hinzu, "ist, dass der Motor nicht blockiert. Auf diese Weise kann das gebogene Teil manuell entfernt werden." Die Zahnräder laufen so reibungslos, dass die Entnahme ohne Weiteres in jeder Richtung möglich ist. "Bei den Hydrauliksystemen gibt es kein Spiel - wenn die Stopptaste gedrückt wird, hält die Maschine immer in der jeweils aktuellen Position. Wenn Sie feststecken, müssen Sie die Maschine erst neu starten und reversieren, bevor Sie z.B. Ihre Hand befreien können."

Qualität und Kundenähe

Die Nord-Niederlassung in Schweden gehörte zu den ersten ausländischen Tochtergesellschaften, die das Unternehmen im Jahr 1979 gründete. Hallberg stieß zufällig auf die Marke - beim Auseinandernehmen einer anderen Bügelbiegemaschine. "Das war ein ziemlich alter Weelu-Bender, der mit Nord-Komponenten ausgestattet war. Wir besprachen unsere Anforderungen, schauten gemeinsam unsere Maschinen an und ein paar Tage später präsentierte uns Nord einen neuen Vorschlag für den Antrieb. Als es daranging, den Prototypen zu bauen, kam noch ein Antriebsingenieur hinzu und arbeitete mit uns die feineren Details aus. Es dauerte gerade einmal sechs Monate, bis wir die ersten zehn Maschinen an Testkunden liefern konnten." Der Firmenchef sieht großes Marktpotenzial für die neue Maschinengeneration. Viele der ersten Anwender hatten bereits Erfahrungen mit den älteren hydraulischen Maschinen. "Unsere Kunden reagierten positiv", erzählt er. "Wenn sie diese neue Maschine einmal verwendet haben, werden sie - denke ich - nicht mehr darauf verzichten wollen. Die Maschinen mit elektrischer Antriebstechnik sind viel einfacher zu bedienen als die hydraulischen. Die Konstruktion ist klar und übersichtlich, Kunden können die meisten Probleme selbst beheben. Aber es gibt kaum Reparaturbedarf. Unsere neuen Maschinen sind viel strapazierfähiger als die hydraulischen und sind auf Laufzeiten von mehr als zehn Jahren ausgelegt." Auch aus Sicht des Herstellers hat sich das Projekt gelohnt. "Wir sparen eine Menge Zeit und Geld. Eine hydraulische Maschine zu bauen, dauert etwa vier Tage. Die neuen mit Elektroantrieb sind in zwei Tagen fertig. Einschließlich der Montagezeit sparen wir bei den größeren Maschinen, die wir jetzt entwickeln, wahrscheinlich über 30.000 Kronen. Das sind mehr als 15 Prozent vom Endpreis."

Anzeige