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Bosch Rexroth Die Schwungscheibe wird zum Energiespeicher

| Redakteur: Jürgen Schreier

In der Umformtechnik geht der Trend zu Direktantrieben. Bosch Rexroth jedoch begeisterte die MM-Leser mit einem Hauptantrieb für Servopressen: Ein Asynchronmotor mit Schwungscheibe und Axialkolbenpumpe treibt einen hydraulischen Radialkolbenmotor an.

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Antriebslösung für Servopressen: Beim Bremsen der Last (Pressenstößel) kann die resultierende Energie in der Schwungscheibe gespeichert werden.
Antriebslösung für Servopressen: Beim Bremsen der Last (Pressenstößel) kann die resultierende Energie in der Schwungscheibe gespeichert werden.
(Bild: Bosch Rexroth)

In der Umformtechnik setzen die Unternehmen verstärkt auf Servopressen, gelten sie doch als energieeffizient und flexibel an den Umformprozess anpassbar. Während bei mechanischen Pressen ein Elektromotor über einen Antriebsriemen das Schwung­rad antreibt, das die Kraft über ein Getriebe an den Stößel überträgt, sorgen Torquemotoren bei Servopressen für einen direkten Antrieb der Stößelpleuel. Schwungrad und Getriebe sind somit nicht erforderlich. Der hohe Wirkungsgrad der Direktantriebe sorgt für eine geringere Verlustleistung und senkt die Betriebskosten sowie den Wärmeeintrag. Solche Antriebe bieten sich vor allem dann an, wenn die Umformkräfte unter 50 kN für den eigentlichen Prozess liegen, der Umformhub von Werkstück zu Werkstück variiert oder das Produkt nicht mit Hydrauliköl in Verbindung kommen soll.

Sparsame Hydraulik

Allerdings sind die Ansprüche, die an Direktantriebe in der Umformtechnik gestellt werden, enorm. Einerseits müssen sie sehr robust sein, um den hohen mechanischen Beanspruchungen beim Umformen gewachsen zu sein. Andererseits sollen sie sich durch Dynamik und Präzision auszeichnen. Zudem ist eine Servopresse teurer und hat eine höhere Leistungsaufnahme als rein konventionelle Pressenlösungen.

Auch wenn direkt angetriebene Servopressen im Trend liegen: als Pressenantrieb ist die Hydraulik nicht wegzudenken. Neuere Entwicklungen beweisen, dass hier durchaus ebenfalls Energiesparpotenzial vorhanden ist. Bosch Rexroth bietet beispielsweise für den Hauptantrieb von Servopressen ein System aus Asynchronmotor mit Schwungscheibe und der Axialkolbenpumpe A4 an, das einen hydraulischen Radialkolbenmotor antreibt. Der Asynchronmotor mit Schwungmasse wird zunächst auf Nenndrehzahl gebracht, die Rotationsenergie über die Pumpe auf den Hydromotor übertragen. Über den Schwenkwinkel der Pumpe lässt sich die Abtriebsdrehzahl des Radialkolbenmotors stufenlos verändern. Das Abtriebsdrehmoment des Radialkolbenmotors steht dabei über den kompletten Drehzahlbereich zur Verfügung.

Weniger elektrische Motorleistung

Beim Bremsen der Last (Pressenstößel) kann die resultierende Energie in der Schwungscheibe gespeichert werden. In Beschleunigungsphasen wird diese Energie wieder entnommen. Dies ermöglicht nach Herstellerangaben eine deutliche Reduktion der installierten elektrischen Motorleistung. Durch die zusätzliche Installation von rückspeisefähigen Regelgeräten ist ein Energieaustausch mit weiteren Verbrauchern, zum Beispiel einem Ziehkissensystem, in der Maschine realisierbar. Dies ermöglicht eine weitere signifikante Reduktion des Energiebedarfs, so das Unternehmen.

Bosch Rexroth unterstützt den weltweiten Maschinen- und Anlagenbau mit technologieübergreifenden Automationslösungen und macht den Umgang mit diesen einfach: durch vordefinierte Funktionalitäten und durchgängige Engineeringtools.

Weitere Informationen: Bosch Rexroth AG, 97816 Lohr am Main, www.boschrexroth.com

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