Mit den Anlagen Coldmatic CM 625 und CM 725 lassen sich bei hoher Präzision und Taktzahl Teile mit bis zu 32 mm Durchmesser herstellen. Anwender produzieren damit beispielsweise komplexe Kaltformteile für die Automobilindustrie. Die neue Direktantriebstechnologie funktioniert dabei ebenso sicher und zuverlässig wie konventionelle Antriebe. Darüber hinaus bietet sie den Anwendern diverse Vorteile.

Umstellung auf servoelektrische Antriebstechnologie

Mit der Einführung des servoelektrischen Hauptantriebs für die Coldmatic CM 625 und CM 725 ist die Umstellung von drei zentralen Einheiten auf elektrische Antriebstechnologie vorerst abgeschlossen. Welche Vorzüge die Servotechnologie bei Bedienung und Prozesssicherheit bietet, wissen Anlagenbetreiber, die bereits mit den standardmäßig eingesetzten dezentralen Systemen für den Materialeinzug und den Teiletransport arbeiten. Die Maschinen können damit schneller und einfacher präzise auf neue Teile eingestellt werden. Die Einführung des servoelektrischen Hauptantriebs bringt allerdings noch weitere Verbesserungen mit sich.

Um eine Presskraft von 2500 kN und eine Taktzahl von bis zu 180 Teilen pro Minute zu erreichen, benötigen die Mehrstufenpressen viel Leistung. Zugleich soll die Geschwindigkeit der Kurbelwelle variieren können. Wie schafft das ein servoelektrischer Hauptantrieb? Immerhin fallen mit mechanischen Aggregaten wie Antriebsriemen, Schwungrad und Kupplung-Brems-Kombination zentrale Komponenten der Presse weg.

Neuer Motor wird Anforderungen gerecht

Der Hauptantrieb deckt nahezu alle Leistungsspitzen des entfallenen Schwungrades ab. Das können bis zu 500 kW Leistung bei Stromstärken von circa 1500 A sein, die direkt vom Antrieb bereitgestellt und vom Motor erbracht werden. Damit der Servohauptantrieb alle Anforderungen erfüllen kann, wurde die Coldmatic CM 725 mit den relevanten, vom Servomotor angetriebenen Funktionen zunächst in einer Simulation abgebildet. Mithilfe dieser Simulation konnten Momentverlauf, thermische Auslastung des Motors und Regelabweichung sowie deren Einfluss auf andere Funktionen ermittelt werden. Auf dieser Basis wurde ein Motor ausgewählt, der allen Anforderungen gerecht wird. Zudem ermöglicht er das Umformen im Schleichgang. Das ist besonders im Zusammenhang mit dem Handrad wertvoll. Es gestattet ein einfaches, exaktes Verfahren der Presse, wobei sich Bediener so positionieren können, dass sie das Geschehen in der Presse bestmöglich einsehen.

Mit dem servoelektrischen Hauptantrieb ändert sich der Antriebsstrang der Maschine. Am Anfang steht nun nicht mehr ein Asynchronmotor, der über Riemen das Schwungrad und damit die Maschine antreibt. Stattdessen bildet den Anfang eine von der Steuerung berechnete virtuelle Leitachse, die alle dezentralen Antriebe synchronisiert und für das übergeordnete Maschinentiming sorgt. Sie fungiert quasi als digitale Steuerwelle und ist der gemeinsame Bezug aller dezentralen Antriebe. Die virtuelle Leitachse ist von der Mechanik losgelöst und verfügt über eine konstante Geschwindigkeit, die auch von der neu definierbaren Pressschlittenkinematik nicht beeinflusst wird. Dadurch können die dezentralen Antriebe voneinander unabhängig definiert werden, ohne dass sich die Bewegungen überlagern. So lassen sich die Antriebe auch einfacher ausregeln, was die thermische Belastung der Motoren senkt. Als Resultat kann die Coldmatic CM 725 mit Servohauptantrieb, trotz der hohen Taktzahlen, ähnliche Pressschlittenverläufe fahren, wie dies von den Kniehebelpressen bekannt ist. Bei gleicher Taktzahl werden zudem die Umformwerkzeuge geschont.

Bandbreite der Teile wird größer

In der täglichen Praxis ergeben sich durch die Entkopplung neue Möglichkeiten. Zum Beispiel kann das Maschinentiming optimiert werden, indem in unkritischen Bereichen die Geschwindigkeit der Kurbelwelle erhöht oder reduziert wird. So lässt sich der Pressschlitten im Bereich des hinteren Totpunktes verlangsamen, wodurch zusätzlich Zeit für den sicheren Transport der Teile gewonnen wird. Mit dem gleichen Pressschlittentiming können auch längere Teile transportiert werden. Damit ist es bei einem Pressschlittenhub von 160 mm möglich, Teile mit einer Länge von 155 mm sicher zu verarbeiten. Ferner verfügt die Maschine über einen langzeitstabilen Bremswinkel, der weder durch Verschleiß noch durch Verschmutzung beeinflusst wird. So können Anwender bei gleicher oder höherer Prozesssicherheit die Produktivität der Anlage steigern.

Wartungsaufwand und -kosten sinken

Weil zahlreiche mechanische Komponenten entfallen und der Servohauptantrieb praktisch wartungsfrei ist, reduzieren sich der Pflege- und Wartungsaufwand erheblich. Über das Fernwartungssystem kann auf die Daten der Servomotoren zugegriffen werden, was Rückschlüsse auf den Zustand der Komponenten erlaubt. Dies ermöglicht auch vorausschauende Wartungsdienste: Kunden können die Wartung der Maschine frühzeitig planen und nötige Ersatzteile rechtzeitig bestellen. Nicht zuletzt können sie ihre Maschine durch Softwareupdates auf den neuesten Stand bringen.

Die Coldmatic CM 625 und CM 725 mit servoelektrischem Hauptantrieb bieten somit Vorteile, die von einer besseren Bedienerergonomie über schnelleres Einrichten und digitalen Services bis hin zu höherer Produktivität und Maschineneffizienz sowie reduzierter Wartung reichen.

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