Die Kupferstanzmaschine CuMaster von Boschert bearbeitet sehr lange Kupfer-, Aluminium- und Stahlschienen hochdynamisch und sehr präzise. Hierbei setzt der Maschinenbauer auf Planetenwinkel- und Servowinkelgetriebe von Stöber sowie auf die neuen Zahnstangentriebe. Im Vergleich zu Spindelantrieben, die vorher verbaut waren, sind diese deutlich flexibler, kompakter, schneller und dynamischer, was sich auf die Wettbewerbsfähigkeit der Anlage auswirkt.
„Die Anforderungen unserer Kunden sind deutlich gestiegen“, stellt Manuel Kunzelmann, Konstrukteur bei Boschert, schon seit längerem fest. „Sie erwarten nicht nur langlebige Maschinen in hoher Qualität. Wichtiger wird auch eine höhere Leistung bei einem niedrigen Preis.“ Dazu kommt, dass die Anlagen komplexer werden, da sie immer mehr Möglichkeiten bieten sollen. „Durch den steigenden Konkurrenzdruck steht uns dafür allerdings immer weniger Zeit zur Verfügung.“
Boschert fertigt mit seinen 125 Beschäftigten Stanzmaschinen, die unter anderem bei Blechverarbeitern und Schaltschrankbauern zum Einsatz kommen. Zu den neuesten Entwicklungen gehört die CuMaster. „Diese Kupferstanzmaschine eignet sich für Materialdimensionen bis 310×20×6.000mm“, beschreibt Konstrukteur Kunzelmann. „Zum Einsatz kommt die Baureihe, um insbesondere Kupfer-, aber auch Alu- und Stahlschienen zu bearbeiten, zum Beispiel für Stromschienen im Transformatorenbau, der Solarstromerzeugung oder bei Windkraftanlagen – sprich: wenn hohe Ströme übertragen werden müssen.“ Die Entwicklung dieser Anlage begann bereits 2020, Anfang 2024 wurde der erste Prototyp ausgeliefert.
Nicht alles kann Boschert im eigenen Haus fertigen. Deshalb setzt der Maschinenbauer auf ausgewählte Lieferanten, so auch auf Stöber. „Die CuMaster ist unser erstes gemeinsames Projekt“, sagt Alexander Schmidt, Area Sales Manager bei Stöber. Charakteristisch für die CuMaster sind die hohe Geschwindigkeit und Dynamik bei präziser Arbeitsweise. Genau das macht diese Stanzmaschine so wettbewerbsfähig. Mit ihrer enormen Auswahl an Werkzeugen haben Anwender zahlreiche Optionen. „Die Maschine besitzt insgesamt acht Werkzeugstationen“, beschreibt Kunzelmann. „Zur Verfügung stehen Ein-, Drei- und Acht-fach-Tools.“ Im Werkzeugträger befindet sich eine Station, mit der sich Kupferbauteile bis 200×20mm in einem Zug trennen lassen. Der Stanzkopf bringt wahlweise in schneller Geschwindigkeit 22, in langsamerer Geschwindigkeit 60t auf das Werkstück auf. Für Umformungen wie Sicken oder Tiefziehungen rüstet Boschert die Maschine mit bis zu drei absenkbaren hydraulischen Matrizen aus. Dynamische Spannzangen führen das Material durch die Anlage. „Für die Achs-Positionierung haben wir zuvor Spindelantriebe eingesetzt“, sagt Kunzelmann. Damit waren die Konstrukteure jedoch nicht flexibel, da diese Komponenten sich nicht längenunabhängig verbauen lassen. Sie erforderten zudem sehr viel Wartung. Für die CuMaster waren sie auch nicht kompakt genug. „Wir lieferten für diese Aufgabe unsere neuen Zahnstangentriebe“, sagt Alexander Schmidt: „Diese bieten wir in verschiedenen Baureihen, modular und mit zahlreichen Längen an. Damit können wir individuell auf spezifische Anwendungen eingehen.“
Montagefreundliche Zahnstangen
Das Besondere an den neuen Zahnstangentrieben ist, dass ein Verstiften optional wird. Die Zahnstange darf sich bei Krafteinwirkung durch das Ritzel nicht verschieben. Deshalb stellen Marktbegleiter dies in der Regel neben der Presskraft über die Schraubenbefestigungen mit Passstiften an beiden Enden der Zahnstange sicher. Dabei müssen allerdings die Bohrungen für die Passstifte und deren Nachbearbeitungen mit einer Reibahle im angeschraubten Zustand direkt an der Maschine erfolgen. „Gerade bei komplexen Anlagen mit vielen Anbauteilen wie bei der CuMaster ist diese Arbeit äußerst umständlich und dauert“, weiß Schmidt. „Wir lieferten unsere Präzisionszahnstangen mit der doppelten Anzahl an Bohrungen. Statt wie üblich alle 125 befindet sich alle 62,5mm eine Bohrung für die Verschraubung.“ Damit erhöht sich die Anpresskraft der Komponente am Maschinenkörper um das Doppelte. Gleichzeitig maximiert dies die Montagefreundlichkeit. „Die Baureihe ZR kennzeichnet große, schrägverzahnte Ritzel mit Lochkreis. Dies ermöglicht hohe Vorschubgeschwindigkeiten“, beschreibt Schmidt. Und da die Ritzel ohne zusätzlichen Flansch montiert sind, wirkt sich das auf das attraktive Preis-Leistungs-Verhältnis aus. Dazu kommt die gute Antriebssteifigkeit bei gleichbleibender Genauigkeit und geringerem Bauraum. Ebenso entfällt der hohe Wartungsaufwand.
Noch mehr Leistungsdichte
Stöber lieferte zudem Planetenwinkel- sowie Servowinkelgetriebe für die Gewindeschneid-Einrichtung. Sein Servowinkelgetriebe bietet der Antriebsspezialist nun nicht mehr nur zwei-, sondern auch einstufig an. Die neu designte Baureihe hat eine robuste Lagerungstechnik und eine hochwertige Verzahnungstechnologie. Damit sind diese extrem belastbar und kippstabil. Die einstufige Version mit den Übersetzungen 2 oder 4 ermöglicht im Vergleich zur zweistufigen Variante auch eine wesentlich höhere Drehzahl am Abtrieb. In dreistufiger Ausführung ist ein Übersetzungsbereich bis 400 verfügbar. „Durch den platzsparenden Antrieb profitieren wir von weniger Gewicht, einem hohen Drehmoment und daraus resultierend von einer gesteigerten Leistungsdichte“, berichtet Kunzelmann. Je nach Anwendung und Kundenoptionen arbeiten die Komponenten teilweise synchron, teilweise einzeln zusammen. „Wir legten die Antriebslösungen gemeinsam mit Boschert und Schneider Electric aus, die die Servoantriebe mit den Reglern geliefert hat“, berichtet Schmidt. Die Inbetriebnahme führte Boschert selbst durch. „Insbesondere durch die höheren Endgeschwindigkeiten und Dynamiken der Antriebe sind unsere Stanzmaschinen deutlich wettbewerbsfähiger“ sagt Kunzelmann. Verantwortlich dafür sind unter anderem die höhere Steifigkeit und Präzision der Zahnstangentriebe.
