NSK Kugelgewindetriebe – der ideale Antrieb für Gesenkbiegepressen

Die NSK-Kugelgewindetriebe der HTF-Serie (High Tough) schaffen eine zentrale  Voraussetzung dafür, dass die Hersteller von Gesenkbiegepressen den Schritt von der hydraulischen zur elektrischen Antriebstechnik vollziehen – und ihren Kunden damit eine Reihe von Vorteilen bieten können. Der italienische Elektromotorhersteller Sangalli Servomotori kombiniert diese Kugelgewindetriebe mit seinen bürstenlosen Servomotoren und kann einem führenden Hersteller von Gesenkbiegepressen damit eine einbaufertige und voll elektrische Antriebs-Systemlösung bieten.

Gesenkbiege- oder Abkantpressen sind in der Blechbearbeitung weitverbreitet. Ein Stempel drückt das Blech in ein Gesenk und bringt damit einen Winkel in das Werkstück ein. Die nötige Presskraft wird üblicherweise von hydraulischen Antrieben  erzeugt. In den vergangenen Jahren haben aber verschiedene Hersteller Gesenkbiegepressen mit elektrischen Antrieben zur Marktreife entwickelt.

Diese Antriebstechnik wird inzwischen insbesondere von anspruchsvollen Blechbearbeitern bevorzugt, die großen Wert auf die Produktivität ihrer Anlagen und auf die Präzision der hergestellten Teile legen. Weitere Vorteile von elektrischen Abkantpressen sind die verringerten Energiekosten, die geringe Geräuschentwicklung und der minimierte Wartungsaufwand. Auch unter dem Aspekt von Nachhaltigkeit und Umweltschutz kann diese Antriebsart überzeugen, denn der Anwender muss kein Hydrauliköl kaufen und entsorgen.

Sangalli Servomotori mit Sitz in Monza/ Italien hat sich auf die Entwicklung und Fertigung von Elektromotoren konzentriert und gilt als Spezialist für bürstenlose Servomotoren sowie für integrierte Direktantriebe, die in der industriellen Automation zum Einsatz kommen.

Ein Hersteller von Gesenkbiegepressen suchte die Zusammenarbeit mit Sangalli, als eine neue Reihe von Maschinen mit elektrischem Antrieb entwickelt werden sollte. Die Antriebsexperten wussten sofort, dass sie für dieses Projekt die optimale Motortechnologie anbieten können. Was noch fehlte, war der Kugelgewindetrieb, der die Rotation der Motorachse in eine Linearbewegung und damit in die erforderliche Presskraft umsetzt.

Sangalli setzt in den eigenen Produktionsanlagen diverse Wälzlager von NSK ein und ist mit deren Leistung und Zuverlässigkeit sehr zufrieden. Deshalb wurde NSK angefragt und um eine Empfehlung für einen passenden Linearantrieb gebeten.

Ein Expertenteam von NSK untersuchte die Anforderungen, die hier gestellt werden, und empfahl den Einsatz von Schwerlast-Kugelgewindetrieben der HTF-Serie. Diese Baureihe wurde mit dem Ziel entwickelt, hohe Lasten aufzunehmen und große Kräfte zu übertragen, wie es bei Gesenkbiegepressen der Fall ist. Zu ihren Konstruktionsmerkmalen gehören größere Kugeln, eine optimierte Kugelführung und der Einsatz besonderer Werkstoffe.

Ingenieure von Sangalli und NSK entwickelten und erprobten daraufhin den ersten elektrischen Direktantrieb, der den Pressenstempel mit kontrolliertem Druck gegen das Gesenk fährt. Dabei kommt ein HTF-Kugelgewindetrieb mit 63 mm Durchmesser zum Einsatz, der von einem Servomotor angetrieben wird und einen maximalen Druck von 20 Tonnen erzeugt.

Dieser erste Prototyp wurde ausführlich und erfolgreich in einer Gesenkbiegepresse des Kunden erprobt. Mittlerweile haben die beiden Unternehmen auch einen Direktantrieb für Gesenkbiegepressen mit bis zu 60 Tonnen Presskraft entwickelt, bei dem zwei HTF-Kugelgewindetriebe verwendet werden. Dank des sehr gut regelbaren Servomotors verfährt der Stempel mit hoher Präzision. Und genau wie bei hydraulischen Antrieben kann man auf den aufwändigen Kurbelantrieb von mechanischen Pressen verzichten.

Inzwischen hat Sangalli mit der Serienproduktion dieser Antriebe begonnen. Der Direktantrieb mit Servomotor und Kugelgewindetrieb kann als „Single Sourcing”-Lösung auch in den Gesenkbiegepressen anderer Hersteller eingesetzt werden. Ebenso möglich und vorteilhaft sind Anwendungen in anderen Typen von Umformanlagen, z.B. in Stanzanlagen.

Bild 1) Die Schwerlast-Kugelgewindetriebe der HTF-Serie eignen sich bestens für den Einsatz in Gesenkbiegepressen. Foto: NSK