Servopressen werden flüsterleise

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G+K Umformtechnik GmbH

Techn. Universität Darmstadt Inst. f. Produktionstechnik und Umformmaschinen (PtU)

Für den Fertigungsprozess wurde eine hydraulische 500-t-Servopresse (Eigenentwicklung von Brüninghaus & Drissner gemeinsam mit Voith) eingesetzt. Mithilfe einer akustischen Kamera konnten die Schallemissionen bezüglich Lage der Schallquelle und Höhe des Schalldrucks ermittelt werden. Eine Darstellung der eingesetzten Presse und die exemplarische Erfassung einer Schallquelle an einem Umformwerkzeug mithilfe einer akustischen Kamera sind in Bild 2 dargestellt.

Angepasste Hubverläufe reduzieren die Schallemissionen

Die Möglichkeiten zur Reduzierung der Schallemissionen durch die Anpassung von Hubverläufen zeigt das in Bild 3 dargestellte Beispiel. Der Hubverlauf auf der linken Seite repräsentiert den derzeit im Produktionsprozess eingesetzten Hubverlauf. Mit diesem werden 13 Hübe pro Minute erreicht. Bei dem Hubverlauf auf der rechten Seite trifft das Werkzeug mit einer reduzierten Geschwindigkeit auf das Werkstück auf. Aufgrund der reduzierten Geschwindigkeit ist der Prozess mit 11 Hüben pro Minute durchführbar.

Die Ergebnisse der akustischen Messungen sind in Bild 4 dargestellt. Der angepasste Hubverlauf ermöglicht eine Reduktion des Schalldruckpegels von 104,9 auf 97,3 dB(A). Dies entspricht in etwa einer Abnahme der wahrgenommenen Lautstärke um den Faktor 0,6. Eine weitere Auswertung der experimentellen Untersuchungen erfolgte anhand eines Sonogramms, das auf Basis der Daten der akustischen Kamera erstellt wurde (Bild 5).

Während beim ursprünglichen Hubverlauf (linke Seite) bei einem Hub nur ein herausragendes Schallereignis detektiert wird, treten bei der Versuchsreihe mit angepasstem Hubverlauf (rechte Seite) mehrere Schallereignisse auf. Insgesamt kann somit durch den angepassten Hubverlauf und die damit verbundene Reduzierung der Stößelgeschwindigkeit im Kontaktpunkt von Blech und Werkzeug eine Aufteilung des Schallereignisses erreicht werden.

Nachtschichtgenehmigung basiert auf Untersuchungsergebnissen

Dies hat eine Abnahme der verursachten Schallemission zur Folge. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen bildeten die Basis für eine zwischenzeitlich vorliegende Nachtschichtgenehmigung durch die Gewerbeaufsicht. Die umfassende Nutzung der Servopressentechnologie kann somit einen signifikanten Beitrag zur Standortsicherung leisten.

Nicht immer ist eine Reduzierung der Produktivität zur Verringerung der Schallemission akzeptabel. Dann bieten die neuen mechanischen Servopressen zusätzliches Potenzial. In weiteren experimentellen Untersuchungen kam daher eine mechanische 450-t-Servopresse der Schuler AG zum Einsatz. Für die Versuche wurde ein einstufiger Stanzprozess ausgewählt, bei dem sowohl die Hubzahl als auch die Geschwindigkeit im Kontaktpunkt variiert wurde.

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