Mehr Wirtschaftlichkeit verspricht ein neues Pressenkonzept mit modularen Antrieben, die bedarfsabhängig arbeiten. Die Regeltechnik für die Hydraulik macht die Presse unter anderem energetisch effizienter.
Bernhard Foitzik ist Fachjournalist in Neustadt an der Weinstraße
Mit der Pressenbaureihe „Profiline“ hat die Schuler Hydrap GmbH & Co KG, Plüderhausen, ein modulares Maschinenkonzept für Presskräfte zwischen 1600 und 16 000 kN realisiert. Rund 80 % aller mechanischen Teile, der Steuerung, Elektrik und Visualisierung sind standardisiert. Damit sinken nach Angaben des Unternehmens die Durchlaufzeiten um 30 %. Trotzdem bleibe das System offen genug, um individuelle Ansprüche zu erfüllen.
Die Hydraulik in diesen Pressen ist durch zwei Subsysteme charakterisiert:
- die Stufenschaltung, die einen nahezu kontinuierlichen Übergang zwischen den Arbeitsstufen im Pressvorgang ermöglicht, und
- die unterschiedlichen Parallellaufkonzepte.
Im Prinzip sind die Maschinen mechanisch angetriebenen Pressen nachgebildet. Deren Merkmale wie schnelle Hübe und hohe Kraft im unteren Totpunkt kombinieren die Plüderhausener mit den regelungstechnischen Möglichkeiten der Hydraulik. Die Stufenschaltung haben sie so ausgelegt, dass die Zylinder kontinuierlich und ohne Sprung im Krafthub die Arbeitsstufen durchlaufen. Hinzu kommt ein verlustarmer Direktpumpenantrieb: Zwei druckgeregelte Pumpen erzeugen den Druck und teilen die Leistung je nach Prozessschritt untereinander variabel auf. So wird ihr Leistungsvermögen ausgenutzt, ohne viel Motorleistung zu installieren.
Wie gleichmäßig und parallel die Stößel arbeiten, entscheidet über die Qualität der Ziehteile. Nach dem Verhältnis von Kosten und Nutzen kann ein Betreiber zwischen drei Möglichkeiten der Parallelregelung wählen. Der traditionelle Ansatz mit hydromechanischer Parallelhaltung über Mehrkammer-Zylinder wird laut Hersteller vielfach ausreichen. Die Alternativen sind eine aktive elektrohydraulische Parallelregelung über Kurzhubzylinder von unten wirkend oder über die Hauptzylinder.
Dieter Therolf, Geschäftsführer bei Schuler Hydrap, sieht in diesem Regelungskonzept zwei Vorteile. Zum einen ließen sich damit vergleichsweise kurze Taktzeiten realisieren. Galten bis vor kurzem noch Pressgeschwindigkeiten von 100 mm/s als hoch, erreichen die Profiline-Pressen 300 mm/s, beim Eilsenken sogar bis 650 mm/s. Wollte man diese Werte mit konventioneller Hydraulik erreichen, bliebe nur der Einsatz entsprechend großer Pumpen – aus Kostengründen ein unrentabler Ansatz.
Zum anderen – und das ist laut Therolf in vielen Fällen für die Wirtschaftlichkeit entscheidender – verkürzt sich die Zeit für die Inbetriebnahme radikal. Aus diesem Grund sei das Antriebskonzept auch in der Einzelteilfertigung interessant.
Die Besonderheit des Konzeptes lässt sich am einfachsten mit „intelligenter Sollwert-Führung“ beschreiben. „Wenn man den Sollwert so führt, dass das System ihm folgen kann, erreicht man eine nahezu schleppfehlerfreie Regelung“, sagt Therolf. Da darf es schon an der einen oder anderen Stelle ein Druckaufnehmer mehr sein. So lassen sich die gleichzeitig stattfindenden Prozesse „Weg fahren“ und „Druck aufbauen“ bestens regeln. Früher hingegen sei „in der hydraulischen Regelungstechnik Schindluder mit den Sollwerten getrieben“ worden. Mittlerweile habe man bei hydraulischen Antrieben jedoch ein äußerst wirtschaftliches Niveau erreicht. Das freut auch Vertriebsleiter Oliver Beisel: „Das Pressenkonzept kommt in unterschiedlichen Branchen gut an.“ Sämtliche Blechteile einer Harley Davidson werden künftig auf Profiline-Pressen umgeformt. Und auch Automobilzulieferer wie Lydall Gerhardi, der Blechteile für den neuen Mini fertigt, setzen auf die Qualität der Pressen.
Geschäftsführer Therolf gibt zwar zu, dass das modulare Konzept „energetisch noch lange nicht so gut ist wie eine mechanische Presse.“ Doch die Flexibilität und die erreichten Taktzeiten und Ausbringung sprächen in vielen Fällen für das hydraulische Konzept. Ein weiteres Plus der modularen Bauweise: Bestehende Pressen lassen sich, in bestimmtem Rahmen, nachrüsten. Wer Stückkosten optimieren will, kann sich eine Datenanalyse seiner Presse machen lassen. Je nach Zielstellung lässt sich mit den Profiline-Modulen auch eine solche Presse wieder wirtschaftlich betreiben.
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