12.04.22 – Servohydraulische Presse

Energieverbrauch um bis zu 70 Prozent senken

Transferanwendungen, Warmumformen von Aluminium, Umformen von Verbundwerkstoffen oder Presshärten: Mit seiner servohydraulischen Presse hat der Maschinenbauer AP&T eine vielseitige, energieeffiziente Alternative zu konventionellen hydraulischen und servomechanischen Pressen entwickelt.

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Mit einer hohen Hubfrequenz, hochgradiger Synchronisation und der Fähigkeit, außermittige Belastungen auszugleichen, eignet sich die servohydraulische Presse gut für Transferaufgaben. © AP&T

 
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Produktmanager Mikael Karlsson: „Unsere Presse ermöglicht einen sehr robusten Prozess mit einem hohen Grad an Verfügbarkeit und Wiederholgenauigkeit.“ © AP&T

 

„Ein niedriger Verbrauch, kurze Zykluszeiten und eine hohe Präzision sind – unabhängig von der Anwendung – wünschenswerte Attribute. Dies macht unsere Lösung für viele Kunden in verschiedenen Branchen interessant“, ist sich Mikael Karlsson sicher, Produktmanager für Pressen bei AP&T. Um solche Vorzüge bieten zu können, hebt sich die servohydraulische Presse in mehrfacher Hinsicht von üblichen Hydraulikpressen ab. So wurden etwa die Regelventile des Hydrauliksystems durch Servomotoren ersetzt, was dazu führt, dass Geschwindigkeit, Position und Druckkraft komplett elektrisch gesteuert werden. „Die Bauart ermöglicht es, die Zahl spezifischer beweglicher Teile zu begrenzen, das Ölvolumen zu reduzieren, den Druck im Hydrauliksystem auf maximal 250 bar zu begrenzen und die Effekte etwaiger Schwankungen der Öltemperatur zu eliminieren. Dies legt den Grundstein für einen robusten Prozess mit einem hohen Grad an Verfügbarkeit und Wiederholgenauigkeit, während der Wartungsbedarf erheblich verringert wird“, so Karlsson.

Energieeffizienter Prozess

Überdies senkt die Servomotorlösung den Energieverbrauch je nach Anwendung um 40 bis 70 %. Der auf Druckventile zurückzuführende Wärmeverlust kann vermieden werden, gleichzeitig werden mehrere Servomotoren beim Abbremsen als Generatoren genutzt. Auch der Kissenzylinder der Presse wird mit Servomotoren betrieben, die als Generatoren fungieren. Die Bremsenergie wird durch ein kinetisches Speichersystem und einen zentralen Gleichstromwandler für das Beschleunigen und Umformen auf die Motoren verteilt. Weil die Energie intern von der Presse gespeichert wird, muss zu Spitzenlastzeiten nicht auf Strom aus dem Netz zurückgegriffen werden; gespeicherte Energieüberschüsse können wieder ins Netz eingespeist werden.

Der gesamte Pressvorgang wird von einem geschlossenen Regelkreis überwacht, der kontinuierlich die Bewegungen des Stößels steuert, etwaige Abweichungen korrigiert sowie Geschwindigkeit und Position mit hoher Präzision sicherstellt. Nicht zuletzt steuert das System aktiv die Parallelhaltung des Stößels im Verhältnis zum Pressentisch – eine spezielle integrierte Funktion, die zu hoher Umformpräzision und geringerem Werkzeugverschleiß beiträgt.

Wettbewerbsfähige Alternative

„Die Beschleunigung und Verzögerung ist zwei- bis dreimal so hoch wie bei einer konventionellen Hydraulikpresse, was sehr kurze Zykluszeiten ermöglicht. Zur Erhöhung der Produktionskapazität kann die Presse mit anderen servomotorbetriebenen Zufuhr- und Ausgabeeinheiten synchronisiert werden“, berichtet Karlsson.

Ein niedriger Energieverbrauch, kompaktes Design, hohe Produktionskapazität und Wiederholgenauigkeit in Kombination mit niedrigen Wartungskosten machen die servohydraulische Presse zur wettbewerbsfähigen Alternative in Bereichen, in denen traditionell servomechanische Pressen zum Einsatz kommen, zum Beispiel im Rahmen von Transferlösungen und als erste Kopfpresse in Tandemlinien.

Breites Anwendungsspektrum

Die servohydraulischen Pressen von AP&T bewähren sich heute in einem breiten Spektrum von Anwendungen. Dazu gehören Transferlösungen, wo eine hohe Hubfrequenz (SPM) die außermittigen Belastungen ausgleicht und eine vollständige Synchronisation ermöglicht. Beim Tiefziehen und anderen Kaltumformverfahren erweisen sich ein hoher Grad an Steuergenauigkeit, die Vorbeschleunigung des Kissens und Pulsationsumformung sowie hohe Energieeinsparungen von Vorteil. Einsatz finden die Pressen auch bei der Umformung hochfester Stähle (AHSS), wo die gesamte Umformung in einem Schritt ausgeführt wird. Weitere Merkmale sind hier ein geringeres Zurückfedern, hohe Umformkräfte bei kleiner Werkzeugfläche und fünf- bis sechsmal höhere Umformleistungen als eine konventionelle Hydraulikpresse.

Darüber hinaus ist die Warmumformung von Aluminium ein Anwendungsgebiet, lassen sich doch ein geringer Energieverbrauch bei langen Verweilzeiten und hoher Kraft mit kurzen Zykluszeiten und hohen Umformgeschwindigkeit verbinden. Vorzüge, die so auch beim beim Presshärten abgerufen werden können. Als Kopfpresse in Tandemlinien kann die AP&T-Anlage gleichermaßen für kurze Zykluszeiten in der gesamten Linie sorgen wie für eine vollständige Synchronisation sowie für flexible Energiezufuhr/Hublänge im Verlauf des gesamten Presszyklus. Schließlich lassen sich bei der Umformung von Verbundwerkstoffen und ähnlichen Materialien ein geringer Energieverbrauch bei langen Verweilzeiten und hoher Kraft ebenso erreichen wie sichere Parallelhaltungen und flexible Kraftmuster des Werkzeugs.

AP&T Automation, Pressen & Werkzeuge Vertriebs-GmbH
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