antriebstechnik 9/2015

Es muss nicht immer

Es muss nicht immer Hydraulik sein Elektromechanische Stanz- und Umformtechnik optimiert Leistung und Energieeffizienz bei der Metallbearbeitung Torsten Blankenburg Beim Verformen von Metallteilen gibt es effiziente Alternativen zu konventionellen, hydraulisch betriebenen Pressen und Stanzen: elektromechanische Spindelpressen. Antriebsverstärker sorgen hier für ein hohes Maß an Zuverlässigkeit und Energieeffizienz. Dipl.-Ing. Torsten Blankenburg ist CTO der Sieb & Meyer AG in Lüneburg Große, sperrige Hydraulikpumpen mit hohem Energieverbrauch, eine uneinheitliche Bearbeitungsqualität durch Druckschwankungen, Probleme mit undichten Leitungen, stark verschleißende Werkzeuge und nicht zuletzt ohrenbetäubender Lärm in der Produktionshalle: Wer Metallteile mit hydraulisch betriebener Stanz- und Umformtechnik bearbeitet, kennt die Schattenseiten dieses weit verbreiteten Verfahrens. Auch Alois Weber, Entwicklungsleiter der auf die Automatisierung und Optimierung von Stanz- und Umformprozessen spezialisierten Systeme + Steuerungen GmbH aus Grafenau, ist bestens damit vertraut. Er weiß aber auch, dass es in vielen Fällen anders gehen kann, nämlich effizienter, zuverlässiger, werkzeugschonender und leiser. „Elektromechanische Spindelpressen mit Servomotoren und moderner Antriebstechnik können heute oftmals die hydraulische Verformtechnik ersetzen“, sagt Weber. „Unsere Erfahrung hat gezeigt, dass die Umstellung auf elektromechanische Servopressen den Anwendern viele technische und wirtschaft liche Vorteile bringt.“ Wie diese Vorteile in der Praxis aussehen, zeigt das Beispiel eines der weltweit größten Hersteller von Möbelbeschlägen, der Hettich Unternehmensgruppe mit Stammsitz im ostwestfälischen Ort namens Kirchlengern. Elektromechanisch Stanzen, Pressen und Prägen Wenn Schubkästen lautlos in Kommoden oder Küchenschränke gleiten und auf den letzten Zentimetern wie von Zauberhand punktgenau und sanft einlaufen, ist dies das Werk moderner Möbelbeschläge. Gefertigt werden diese und andere Arten von Beschlä gen aus Stahlprofilen, die in mehreren miteinander verketteten Bearbeitungsmaschinen verformt und mit Montage löch ern, Ausstanzungen oder eingeprägten Firmenlogos versehen werden. Alois Weber und sein Team entwickelten gemeinsam mit Hettich, einem der Marktführer für Möbelbeschläge, Prototypen einer elektromechanischen Spindelpresse für die Bearbeitung der Beschläge. Mithilfe der Prototypen wollte man herausfinden, ob sie sich als Ersatz für die bisher ausschließlich eingesetzten hy draulischen Pressen eignen. Das Ergebnis überzeugte auf ganzer Linie: Weniger als ein Jahr später produzierte Systeme + Steuerungen die Spindelpressen für Hettich bereits in Serie. 32 antriebstechnik 9/2015

STEUERN UND AUTOMATISIEREN Zu den unmittelbaren Vorteilen einer Umstellung von hydraulische auf elektromechanische Umformtechnik gehört zunächst eine Leistungssteigerung − pro Minute können im Vergleich mehr Teile bearbeitet werden. Gleichzeitig reduziert sich der Energieverbrauch. „Zur Versorgung der hydraulischen Zylinder mit Öldruck war zuvor der Betrieb einer großen Hydraulikpumpe erforderlich, die systembedingt viel Leerlauf erzeugte und Leistung verschluckte“, erläutert Alois Weber. Bei hydraulisch betriebenen Pressen, die miteinander verkettet sind, traten zudem zwangs läufig Druckschwankungen auf. Diese Druckschwankungen wirken sich im Zylinder auf die Kraft und damit auf das Ergebnis der Bearbeitung aus. „Die elek tromechanischen Pressen kennen die ses Problem nicht und arbeiten zuverlässig mit konstanter Qualität“, so Weber. Ein weiterer Vorteil liegt in der geringeren Belastung des in der Presse eingesetzten Werkzeugs. Hydraulische Pressen fahren nach jedem Zyklus an einen oberen Anschlag und haben so am Beginn jedes Pressvorgangs einen gewissen Leerhub, bevor sie mit Kraft auf das Werkzeug aufschlagen. Das erzeugt zum einen Lärm und führt zum anderen zu einer hohen mechanischen Belastung. Die elektromechanischen Pressen können dagegen mithilfe eines Teach- Verfahrens präzise auf das jeweilige Werkzeug eingestellt werden. „Die Presse fährt 01 Ein Blick in den Schaltschrank zeigt: die Sensorsignalaufbereitung, die digitalen Antriebsverstärker SD2 in Coolplate- Version, die Zwischenkreiskondensatoren zur Energiepufferung beim Bremsen sowie die Einspeiseund Steuerungskomponenten mit der Power-PC-Steuerung 02 Lösungen nach Maß für die unterschiedlichsten Anwendungsbereiche – die Antriebsverstärker-Reihe SD2S und SD2 Vollständig überarbeitet! Die Berechnung und Gestaltung von Wälzlagern erreicht eine neue Ära Wälzlagerpraxis Das Standardwerk für Konstrukteure und Studenten in der 4. Auflage. Wälzlagerpraxis jetzt bestellen unter shop.engineering-news.net