Door Karen Knapstein
Verbeteringen in de productietechnologie om de productie sneller en nauwkeuriger te maken, betekenen niet noodzakelijkerwijs dat de vooruitgang betrekking heeft op snellere computers en software. Star 1 Products, LLC in McBain, Michigan, gespecialiseerd in het leveren aan bedrijven die afzien van het gebruik van geautomatiseerde apparatuur, produceert nu een lucht-over-hydraulische vouwer waarmee de gebruiker trimmen kan maken met een snelheid die zonder computers niet voor mogelijk werd gehouden . Sommige gebruikers zeggen zelfs dat de snelheid waarmee een getrainde arbeider trimmen maakt met behulp van de lucht-hydraulische vouwmachine, vergelijkbaar is met die van machines die computergestuurd zijn.
Nelson Miller van Star 1 Products zegt dat het lucht-over-hydraulische concept al ongeveer tien jaar wordt gebruikt. Zijn bedrijf is pas onlangs begonnen met het maken van de machines, dus ze zijn pas ongeveer een jaar commercieel verkrijgbaar.
De Star 1 Trim Folder is een low-tech optie voor degenen die ervoor kiezen om zonder computers te leven en toch een map van hoge kwaliteit willen. Het is gemaakt met behulp van een in de VS geassembleerde, in Duitsland gemaakte rem. Nelson zei dat ze voor deze specifieke rem hebben gekozen omdat het platform onder een hoek teruggaat naar de uitgangspositie, waardoor het voor de machinist gemakkelijker wordt om het sierstuk in de machine te plaatsen. Ster 1 koopt de rem en voegt het pneumatische en hydraulische besturingssysteem toe.
Luchtlogica en sjablonen
De lucht-hydraulische remmen worden aangedreven door een externe krachtbron, zoals een dieselmotor, en maken gebruik van een sjabloonsysteem om herhaaldelijk hetzelfde stuk trim snel en nauwkeurig te produceren. Zodra de sjabloon is ingesteld, is het wisselen van profiel een kwestie van het uitschakelen van sjablonen. Voor elk profiel wordt een ander sjabloon gebruikt.
“De manier waarop de machine werkt, is dat je het metaal tegen de terugloopblokkering plaatst en op het pedaal drukt om de cyclus te starten”, legde Nelson uit; “de klem gaat dicht en het schort maakt de bocht die de sjabloon voorschrijft. Het schort gaat dan naar de uitgangspositie, de klem gaat open en de sjabloon gaat één stap vooruit. De achteraanslag beweegt dan naar voren of naar achteren (zoals aangegeven door de sjabloon) totdat deze tegen de volgende aanslag komt te rusten.
De machine wacht dan totdat de operator het voetpedaal indrukt om de tweede bocht te activeren. Terwijl de machinist het sierstuk tegen de achteraanslag houdt, drukt hij op het startpedaal en herhaalt de reeks zich. Dit gaat door totdat het onderdeel voltooid is, waarna de sjabloon zichzelf automatisch opnieuw instelt
“Voor elke bocht die je maakt, staat er één rij in de sjabloon”, vervolgde hij. Dus als u drie bochten in de bekleding moet maken, heeft de sjabloon drie rijen stops. De bovenkant van de sjabloon bepaalt de buighoek, terwijl de onderkant de achteraanslag bepaalt.
Nelson zei dat de markt voor metalen afwerkingen begon met de basisonderdelen zoals J's, Corners en Ridge Caps, maar nu zijn er verschillende harken en speciale afwerkingen, die voor ingewikkeld buigen kunnen zorgen. Met het sjabloonsysteem kunnen operators ingewikkelde trims met meerdere bochten efficiënt en nauwkeurig maken. Omdat de sjabloon maximaal 18 lijnen kan bevatten, kan de map “een stuk rand buigen dat 18 verschillende bochten of zomen heeft of andere soortgelijke dingen”, zei hij.
Nelsons broer Robert, die bij Star 1 Products aan ontwerp en productie werkt, beschreef de technologie: “Sjablonen zijn de 'computerchip.' De operator stelt de sjabloon in met de buighoek, achteraanslag, open zoom en alleen klem. De machine 'leest' vervolgens het sjabloon. Sjablonen zijn voor elk profiel volledig aanpasbaar.”
Voordat dit soort apparatuur bestond, herinnerde Nelson zich, als je 40 stukken van een specifieke bekleding nodig had, maakte je de eerste bocht op alle 40 stukken, waarbij je elk stuk opzij legde terwijl je dat deed. "Dan zou je de achteraanslag opnieuw instellen, de volgende hoek buigen en alle 40 stukken opnieuw doen", zei hij. Het kan zijn dat je elk stuk meerdere keren moet hanteren, afhankelijk van het aantal benodigde bochten.
Het sjabloonsysteem versnelt de productie aanzienlijk. “Vroeger moesten ze een stuk misschien vijf keer (of meer) verplaatsen. Maar met het sjabloonsysteem hoef je het stuk maar één keer vast te pakken en alle bochten te maken voordat je het in het voltooide rek plaatst”, legt Nelson uit.
De Star 1 Trim Folder wordt ook geleverd met een aangepast sjabloon waarmee de gebruiker de stops kan instellen voor elk sierstuk dat een klant bestelt. De aangepaste sjabloon heeft een meetlint ingebed langs elke gleuf aan de onderkant. Het meetlint wordt gebruikt om de aanslagen in te stellen. "Het is vrij eenvoudig", zei Nelson. “Met een inbussleutel kun je hem losmaken, verplaatsen en weer vastdraaien. Op de bovenzijde zijn de graden gemarkeerd van 30° tot en met 130°. Dit zijn referentiepunten. Als uw eerste bocht 90° moet zijn, verplaatst u de bochtaanslag in die rij naar de 90°-markering. Dit herhaal je voor elke bocht in het onderdeel.”
Robert voegt hieraan toe: “Sjablonen kunnen door iemand anders dan de operator worden ingesteld voor aangepaste bestellingen voor die dag, zodat de operator eenvoudigweg de juiste sjabloon pakt en de productie niet hoeft te vertragen.”
De volgende dag wil iemand misschien iets anders. Dezelfde aangepaste sjabloon kan opnieuw worden gebruikt. "Of sommige winkels willen misschien extra sjablonen, zodat ze een sjabloon kunnen opzetten om keer op keer een aangepaste afwerking uit te voeren," zei Nelson. “Voor eenmalige projecten gebruik je het maatwerk template.”
“De snelheid is vergelijkbaar met de CNC-versies op de markt”, aldus Robert. Een computerondersteunde machine heeft de mogelijkheid om onbeperkt aangepaste trims in het geheugen op te slaan. Met het sjabloonsysteem beschikt u over een aantal aangepaste sjablonen die u telkens opnieuw aanpast voor uw eenmalige maatwerkafwerkingsopdrachten. Het vereist meer sjabloonopstelling en hersenwerk dan een computer (wat eigenlijk goed is voor je gezondheid).”
De luchtlogische bedieningselementen zijn van Telemechanique, een divisie van Parker. De besturing is zeer betrouwbaar. "Het lijkt een zeer goede kwaliteit van luchtlogica te zijn", zei Nelson. "Het werkt goed. Maar het is altijd belangrijk dat er geen verontreinigingen zoals vocht of olie in de luchtleiding terechtkomen. Droge, schone lucht is erg belangrijk bij luchtlogische regelingen.”
Robert voegde hieraan toe: “Het luchtlogicasysteem dat we gebruiken is een systeem van hoge kwaliteit dat, wanneer het wordt gevoed met schone, droge lucht, 'bombestendig' is. Ze hebben zich al vele jaren bewezen bij intensief dagelijks gebruik.
“Hoewel luchtlogica in eerste instantie misschien wat ingewikkeld lijkt, is het veel eenvoudiger dan computersystemen en daardoor gemakkelijker voor de operator om problemen op te lossen zonder hulp van buitenaf.”
Ook voor het nauwkeurig buigen is het onderhouden van de hydrauliek van belang. “Nauwkeurigheidsproblemen komen meestal voort uit inconsistente temperaturen van de hydrauliekolie”, legt Robert uit. “We raden aan om apparatuur te installeren die een consistente olietemperatuur en dus consistente nauwkeurigheid handhaaft.”
Hoe het begon
Star 1 maakt de lucht-over-hydraulische trimmappen al ongeveer een jaar, maar de vouwer werd feitelijk ongeveer tien jaar geleden ontwikkeld door Ray Wagler en zijn team bij Royal Oak Metal Sales, waaronder Jerry Schrock, die op kantoor was. die de verkoop deed, Jacob Mishler, die de rolvormkant van de winkel runde, en Lavern Jantzi, die hun hoofdtrimman was.
“De drijvende kracht was om een alternatieve buigoptie beschikbaar te maken voor mensen die ervoor kiezen om het gebruik van computers te vermijden,” zei Ray.
Ray, die in 2010 voor het eerst begon in de metaalvormerij, zei dat hij zijn eerste wijziging had aangebracht aan een 10' Roper Whitney-handrem. "Ik was nog niet zo lang actief in de branche voordat ik er een achteraanslag op bouwde", herinnert hij zich. "Dat was mijn eerste poging om een rem te bouwen met een of andere vorm van achteraanslag." Daarvoor moesten ze een tape eruit halen en markeringen op de bekleding aanbrengen. “We zouden moeten meten waar elke bocht op elk stuk bekleding zou komen. Het kostte veel tijd en was niet nauwkeurig genoeg.”
In de winter van 2011/lente van 2012 kocht zijn bedrijf een gebruikte 16 ft. Chicago-rem. “We hebben het geautomatiseerd met 12 volt gelijkstroom in plaats van hydraulisch”, herinnert Ray zich. “Het was onze eerste poging om een geautomatiseerde machine te bouwen. We hebben die specifieke machine ongeveer drie jaar gebruikt. Wij hebben er veel van geleerd.”
In de herfst van 2013 kochten ze een nieuwe 21' Bradbury-map. “We hebben met ons vieren vele uren besteed aan het bespreken van verschillende aspecten van de machine terwijl we aan het project werkten”, herinnert Ray zich. “Lavern en ik hebben die hele winter aan de Bradbury-machine gewerkt; waarschijnlijk van begin januari tot midden april.
“Het leren omgaan met luchtlogica was een groot deel van de reis. Het was onze eerste onderneming waarbij we luchtlogica als controlemedium gebruikten.
“We hebben een sjabloonsysteem ontwikkeld omdat we de consistentie van een mechanische stop wilden”, vervolgde hij. “Een mechanische stop verandert niet als de temperatuur van de hydraulische olie verandert. Helaas verandert de buighoek wel als er een grote fluctuatie in de olietemperatuur is. Het is belangrijk om een redelijk constante temperatuur van de hydrauliekolie te handhaven.
“We gebruikten een aluminium sjabloon die in een sjabloonenvelop op de machine schuift.” Om profielen te wijzigen, wordt de sjabloon eenvoudigweg uit de envelop gehaald en vervangen door de sjabloon die nodig is. “Elk sjabloon is duidelijk gemarkeerd. Wat het oplevert, staat op het sjabloon gestempeld: Normale hoek, Minihoek, Ridge Cap, enz. Nu kunnen we binnen 30 seconden van het ene profiel naar het andere gaan. Na de eerste leercurve kan het opzetten van een sjabloon voor een normale, op maat gemaakte trim binnen enkele minuten worden gedaan”, legt Ray uit.
Aan het einde van het seizoen 2016 kocht Ray een Variobend-rem van Duitse makelij waarop hij een lucht-over-hydraulische opstelling kon bouwen. “Ik vind het leuk hoe het platform 45° naar achteren kantelt in plaats van verticaal te zijn. Het maakt het gemakkelijker om het werkstuk in te brengen”, zei hij.
Wanneer het sjabloon in gebruik is, ‘vertelt’ het de machine wat de volgende stap in de reeks is en beweegt de achteraanslag vooruit of achteruit, zoals aangegeven door het sjabloon. Binnen enkele seconden is de machinist klaar om de volgende bocht te maken.
“En we kunnen het stuk elke keer dimensionaal herhalen. Ik zou zeggen dat het qua snelheid, soepele werking en nauwkeurigheid gunstig afsteekt bij een computergestuurde machine,' zei Ray.
Ray voelt zich gezegend met de ervaring met machineontwikkeling en met het resultaat. “Toen iedereen zijn ideeën en talenten bundelde, en met Gods zegen, pakte het goed uit.
Wat anderen zeggen
Lamar Miller kocht Royal Oak Metal Sales van Ray in 2018 en verhuisde het naar Tustin, Michigan. Maar de Bradbury-map ging niet met het bedrijf mee. “Ik kocht het bedrijf van Ray. Ik heb een aantal machines gekocht, maar niet allemaal. Ray bewaarde de Bradbury-map,' zei Lamar.
Lamar verwierf later een lucht-over-hydraulische vouwer; hij kocht degene die Ray op het 21' lange Variobend-frame had gebouwd. Ook hij zegt dat het gemakkelijker is om de kolf in te brengen, omdat het schort in een hoek van 45° naar achteren gaat.
Op de vraag hoe het gebruik van een lucht-over-hydraulische vouwmachine de manier heeft beïnvloed waarop ze versieringen maken in hun metaalfabriek, antwoordde Lamar: “Er is geen vergelijking. Het is veel nauwkeuriger en waarschijnlijk drie keer sneller dan [het zou zijn] zonder die bedieningselementen. Misschien zelfs meer dan dat. We hebben dat sjabloon en dat is de sleutel. De herhaalbaarheid is van onschatbare waarde. Je kunt het sjabloon een week later erin schuiven en het volgende stuk dat je maakt, zal qua afmetingen overeenkomen met het laatste stuk dat je hebt gemaakt [met dat sjabloon]. Terwijl als je de registers elke keer opnieuw moet instellen, de herhaalbaarheid moeilijk te bereiken is.
Naast snelheid en nauwkeurigheid kan het gebruik van de rem met sjabloonbediening het gemakkelijker maken om iemand te leren trimmen te buigen. Lamar legde uit: “Hij moet gewoon weten wanneer hij van begin tot eind moet omdraaien en zo. Het is een stuk eenvoudiger [dan het gebruik van een handmatige rem]. Maar het kost nog steeds meer hersenwerk dan een computergestuurde controller voor een op maat gemaakt stuk trim.
“Als de persoon die de rem bedient eenmaal weet wat hij doet,” vervolgde hij, “duurt het ongeveer evenveel tijd om een aangepaste trim in te stellen als een computergestuurde controller. Het werkt soepel en snel. Je kunt er veel snelheid uit halen omdat de nokkenactie het platform aandrijft. Op een computergestuurde machine wordt de oliestroom aan het einde van de bocht vertraagd om de overgang naar de achteruit te vergemakkelijken. Op onze machine vertraagt de nok hem automatisch terwijl hij van voren naar achteren gaat.”
Lamar zei dat ze ongeveer anderhalf jaar nadat ze de machine hadden gekregen een teller hebben toegevoegd. Als bewijs van de snelheid en betrouwbaarheid van de vouwer deelde hij zijn cijfers: Van 20 april 2021 tot de ochtend van 29 november 2023 heeft de machine 486,611 bochten gemaakt.
Het belang van kwaliteit, snelheid en herhaalbaarheid kan niet genoeg worden benadrukt. Lamar zei dat de lucht-over-hydraulische vouwmachine “ons in staat heeft gesteld te concurreren met een geautomatiseerde machine. Als je hoogwaardige woningen gaat maken die zijn afgewerkt met metaal, heb je de kwaliteit nodig die een machine als deze kan bieden.”
Eerste machine loopt nog steeds sterk
In 2020 verkocht Ray de originele Bradbury-map met luchtlogica-bediening aan Stephen Zook bij Windy Hill Metals in Fountain City, Indiana. Op de vraag hoe de map voor hem werkt, zei Steph: “We vinden het echt leuk. Het is een van de betere investeringen die we ooit in een trimlijn hebben gedaan. Voor aangepaste afwerkingen is het eenvoudig om dit in te stellen en het duurt niet lang. We zijn eigenlijk vrijwel computerloos, en het leuke van [deze map] is dat als er iets niet klopt, we het zelf kunnen repareren. Wij hoeven niet te wachten op een technicus. Wij kunnen het oplossen en doorgaan.” En de instellingen zijn eenvoudig. Het duurt niet lang om iemand te trainen in het gebruik ervan: “Slechts een korte periode.”
De eerste lucht-over-hydraulische vouwer is inmiddels 10 jaar oud en blijft elke dag hard werken. ‘Zolang je ermee werkt, blijft die machine draaien’, zei Steph. “Wij gebruiken het al een aantal jaren. We hebben hier en daar wat onderdelen veranderd, maar dat is alles. Elke rem zal verslijten. Maar als het geautomatiseerd zou zijn, hadden we veel meer moeten meemaken.” Omdat het niet geautomatiseerd is, hoeven de bedieningselementen niet te worden bijgewerkt en zullen ze in de toekomst hetzelfde blijven werken als nu.
'We zijn klaar om er nog een te kopen,' vervolgde Steph. Ze krijgen dus een nieuwe Star 1 Trim Folder voor de winkel in Fountain City. “Ik zou geen andere machine kopen als ik er niet blij mee was”, mijmerde hij.
De sjabloonmap heeft het leven een stuk eenvoudiger gemaakt en heeft ervoor gezorgd dat de metaalwinkel concurrerend kan zijn. "Als je hoogwaardige woningen maakt die zijn afgewerkt met metaal, heb je de kwaliteit nodig die een machine als deze kan bieden", aldus Steph.
“De mensen van Star 1 zijn geweldige mensen om mee te werken”, zei hij enthousiast. “Zelfs hun andere apparatuur werkt goed. Wij hebben een viltapplicator. Wij krijgen er ook een nieuwe van. Dat was een van de betere investeringen die we ooit voor de winkel hebben gedaan.”
Het is niet voor iedereen
Ray, die nu Elite Metal exploiteert in McBain, zei dat een lucht-over-hydraulische machine niet voor iedereen geschikt is. “Of je zo’n machine wel of niet nodig hebt, hangt af van het productieniveau dat je nodig hebt.” Als u slechts een paar trimmen maakt, heeft u waarschijnlijk geen machine met grote volumes en hoge nauwkeurigheid nodig. Met de toenemende populariteit van barndominiums en metalen dakbedekkingen voor woningen vinden steeds meer metaalwinkels het echter noodzakelijk om de kwaliteit en snelheid van de productie van hun sierlijsten te verbeteren.
Dat betekent dat er een groeiende belangstelling is voor remmen die in staat zijn snel hoogwaardige componenten te produceren. Niet iedereen is geïnteresseerd in computers om nauwkeurigheid en volume te bereiken, dus daar past Star 1 in. Ray zei dat hij niet geïnteresseerd was in het maken van de machines als een bedrijf. “Nelson en Robert Miller [bij Star 1] zijn jonge ondernemers die interesse toonden in de machine en we kwamen tot een overeenkomst over hoe we konden samenwerken om deze machine beschikbaar te maken voor iedereen die er behoefte aan heeft”, legde hij uit.
Beschikbaarheid lucht-over-hydraulisch
Zodra Ster 1 een bestelling voor de Trim Folder ontvangt, kopen ze het frame en gaan ermee aan de slag. Sinds half november zijn er twee Star 1 Trim Folders in gebruik genomen. De eerste werd geleverd aan Wagler Metals in Bloomfield, Iowa. De tweede werd afgeleverd bij Countryside Metals in Updike, Illinois. De huidige doorlooptijd van bestelling tot levering en installatie bedraagt ongeveer 10 maanden.
Klantenservice heeft de hoogste prioriteit. Robert of Nelson nemen deel aan de bevalling. De een of de ander gaat naar de bouwplaats, waar ze hem op zijn plaats zetten, de aansluitingen doen en de nieuwe eigenaar helpen aan de slag te gaan met de machine. "Meestal voelen ze zich binnen een dag op hun gemak", zei Nelson. “Meestal wordt het een korte dag. Als we er 's ochtends aankomen, zijn de nieuwe eigenaren er aan het begin van de middag tevreden mee en klaar om te vertrekken.' Uiteraard is de daadwerkelijke levering afhankelijk van ieders planning.
Momenteel wordt er voor Windy Hill Metals een andere machine gemaakt, die, zoals eerder vermeld, beschikt over de originele lucht-over-hydraulische vouwmachine die is gebouwd door Ray Wagler en zijn team. “De Bradbury werkt goed”, legt Nelson uit. “Hij wil gewoon die optie met gebogen kaak om de speciale afwerkingen te buigen die moeilijk te buigen zijn zonder de gebogen kaak.
“De gebogen kaak heeft meer mogelijkheden”, vervolgde hij. “Met een gebogen bovenkaak kun je een bekleding maken met een langere poot versus diepte (bijvoorbeeld J-Channel overheaddeur, etc.) zonder het eindproduct te vervormen.”
Het uitrustingsassortiment van Star 1 Products omvat ook de Star 1 viltapplicator, brede vorken (inclusief opklikbare brede vorken, verstelbare brede vorken), rekken voor rollen, pallets voor rollen en upenders voor rollen. Mochten er vragen zijn, Star 1 werkt alleen op hun eigen machines; ze werken niet op machines met elektronische bediening. Ze bouwen ook nog geen lucht-over-hydraulische machines op andere frames dan de hoogwaardige, in Duitsland/VS geassembleerde Variobend. “Door het gebruik van een Variobend-frame kunnen we een vouwer van de hoogste kwaliteit aanbieden – niet alleen op het gebied van duurzaamheid en precisie, maar ook op het gebied van service”, legt Robert uit.
Het bedrijf heeft nog meer producten in ontwikkeling, dus houd de updates hier in Rollforming Magazine in de gaten. RF
