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Schleppkurbelantrieb erhöht die Hubzahl

Umformpressen: Produktionsleistung und Qualität steigen
Schleppkurbelantrieb erhöht die Hubzahl

Die Entwickler mechanischer Umformpressen zielen verstärkt auf höhere Produktivität und Fertigungsqualität ab. Bei Transferpressen verbessern elektronische Sauger-Transfersysteme die Flexibilität.

Dipl.-Ing. Lothar Handge ist Fachjournalist in Velbert

Bei mechanischen Umformpressen gab es in den vergangenen Jahren eine Reihe von Lösungen, um die Stößelbewegung kurz vor dem unteren Totpunkt zu verlangsamen. Durch die Geschwindigkeitsreduktion vor und während des Umformprozesses trifft der Stößel sanft und schonend auf das Werkstück auf. Dies erhöht die Lebensdauer der Werkzeuge, verhindert Rissbildung und Materialausbrüche an den Werkstücken und verringert die Geräuschentwicklung. Die dabei verlorene Zeit muss allerdings, um Einbußen in der Produktivität zu vermeiden, wieder hereingeholt werden. Verschiedene Hersteller stellten im Rahmen der Messe Euro-Blech ihre diesbezüglichen Lösungskonzepte vor.
Beim neuen Stanz- und Umformautomaten der Raster-Zeulenroda Werkzeugmaschinen GmbH, Zeulenroda, wird die spezielle Kinematik mittels einem der Kurbelwelle vorgelagerten Zusatzgetriebe erreicht. „Mit dem Schleppkurbelgetriebe ausgerüstet, fertigt die Exzenterpresse dank des schnelleren Rückhubs des Stößels statt 60 nun knapp 100 Teile pro Minute“, erläutert Konstruktionsleiter Dr.-Ing. Johannes Schröpel. „Die Ausbringung ist also um mehr als 50 % höher als mit dem herkömmlichen Kurbeltrieb.“ Aufgrund des modularen Aufbaus kann die Maschine mit oder ohne Schleppkurbel betrieben und sogar nachträglich damit ausgerüstet werden. „Besonders geeignet ist die Version mit Schleppkurbelgetriebe für Tiefziehteile, die eine Schneidoperation vor dem Tiefziehen erfordern und die mit vier bis fünf Stadien auskommen, wie etwa Filtergehäuse oder Wärmeleitbleche“, führt der Konstruktionsleiter aus.
Rädervorgelege steigert das Arbeitsvermögen
Eine ähnliche Lösung, die die Produktivität über die Beeinflussung der Stößelbewegung steigern soll, realisierte die Brettener Otto Kaiser GmbH + Co. KG, bei dem neuen Stanz- und Umformautomaten KSTU 2500-20-5 RK mit modifiziertem Stößelantriebssystem. „Der Schleppkurbelantrieb“, meint Firmenchef Stefan O. Kaiser, „stellt in Kombination mit einer automatischen Hubverstellung gerade für die Produktion von Ziehteilen die optimale Antriebsvariante dar.“ Die für eine Nennpresskraft von 2500 kN und Hubzahlen von 20 bis 150 min-1 ausgelegte Maschine soll mit ihrer Ausrüstung für besonders anspruchsvolle Umformarbeiten geeignet sein. Zur Steigerung des Arbeitsvermögens ist außerdem ein Rädervorgelege vorgesehen. Die Maschine wurde unter Produktionsbedingungen zur Herstellung von Ziehteilen vorgeführt. Dabei war die Peripherie aus Band- und Richtanlage, frei programmierbarem Transfersystem und Stufenwerkzeugsatz eingebunden. Ein Kamerasystem zum Überwachen der Restteile-Entsorgung rundete die Anlage ab.
Im Gegensatz zu diesen Systemen setzt die Zani S.p.A., Turate/Italien, bei ihren mechanischen Pressen auf das modifizierte Kniehebelprinzip Motion Master. Es soll neue Dimensionen bei der Stanz-/Umformqualität sowie beim Umformvermögen erschließen. Laut Hersteller ermöglicht eine um 70 bis 80 % reduzierte Stößelgeschwindigkeit kurz vor und in der Umformzone zwei- bis dreimal höhere Hubzahlen als bisher. Die Italiener bieten jetzt nach diesem Prinzip arbeitende Maschinen zum Stanzen, Prägen, Umformen und Ziehen bis 25 000 kN Presskraft an. Mit diesen sollen sich hochwertige Stanz- und Ziehteile in annähernder Feinstanz- oder Prägequalität herstellen lassen.
Elektronische Sauger-Transfersysteme: Blechteile-Fertigung wird flexibler
Die Variantenvielfalt in der Automobilindustrie verstärkt die Forderung nach höherer Flexibilität und Produktionsleistung bei steigender Qualität. Wie wichtig dabei ein effizienter Teiletransport in den Transferpressen ist, wurde auf der Messe Euro-Blech deutlich. „Der Hauptvorteil elektronischer Transfers gegenüber mechanisch angetriebenen ist die gesteigerte Flexibilität“, erklärt Dietmar Kölsch, Vertriebsleiter der Gräbener Maschinentechnik GmbH & Co. KG, Netphen. „Die Transferbewegungen können für jedes einzelne Pressteil individuell und optimal programmiert werden“.
Verson, ein führender US-amerikanischer Hersteller von Großteil-Transferpressen und Kooperationspartner der Gräbener-Gruppe, bietet elektronische Transfersysteme als Dreiachs-Greifertransfer oder als Saugertransfer an. Die Multi-Mode-Pressen können wahlweise mit Dreiachs-Greifer- oder als Zweiachs-Saugersystem betrieben werden. Dynamic Orientation ist ein System für Sauger-Transferpressen, das Pressteile während der Transportbewegung für die jeweils nachfolgende Umformoperation neu orientiert. Hierdurch werden die sonst erforderlichen Orientierungsstationen überflüssig. Die Pressen bauen kürzer als vergleichbare herkömmliche Pressen, und redundantes Teilehandling entfällt.
Auch die Müller Weingarten AG, Esslingen, entwickelte ein flexibles Saugerbalken-Transfersystem, um die Vorteile der Saugertransfertechnik bei Pressenstraßen nutzen zu können. Das erstmals bei einem Automobilhersteller eingesetzte Transfersystem verbindet die Transportstabilität der Saugerbalken mit der Flexibilität elektronischer Systeme. „Im Vergleich zu Feeder- oder Roboter-Mechanisierungen erreicht unser System eine bessere Transportstabilität und damit höhere Beschleunigungswerte bei Großteilen“, erläutert Dr. Michael Heinrich, Sprecher des Vorstands. Außerdem ermögliche das elektronische Transfersystem mit programmierbaren Achsen die Anpassung an ein vielfältiges Teilespektrum.
Die Schuler AG, Göppingen, zeigte in Hannover den Prototyp eines neu konzipierten modularen Transfersystems für das Handling größerer Blechteile. Dieses soll künftig die herkömmlichen mechanischen oder elektrischen Transfersysteme mit zentralen Antrieben ersetzen. „Es besteht aus autonomen Einheiten, die mit eigenen elektronischen Antrieben ausgestattet sind und auch bei hohen Hubzahlen einen sicheren Teiletransport sicherstellen“, nennt Schuler-Vorstandsmitglied Wilfried Jakob einen der Hauptvorteile. „Dank frei programmierbarer Transferbewegungskurven lassen sich sowohl die Transferbewegung als auch die Hubzahlen für jede Werkzeugstation entsprechend der Teileform optimieren.“ Der unabhängige Antrieb erlaube es, Pressengeschwindigkeit und Transferbewegung individuell anzupassen, so dass auch Teile mit komplexer Form und geneigter Bearbeitungslage im Werkzeug im Dauerbetrieb erzeugt werden können.
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