Servopumpe stößt Pressenhydraulik in eine höhere Effizienzklasse

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Verschiedene Geschwindigkeitsprofile für die Hydraulikpresse vorgeben

Die Pressfunktion erfolgt unmittelbar bei Kontakt der oberen Werkzeughälfte mit dem Werkstück. Das Füllventil schließt und die Servopumpen füllen den Zylinderraum mit Drucköl. Der Pressenstößel fährt nun in Lageregelung in Pressrichtung. Die Geschwindigkeitsvorgabe kommt von der Drehzahl der Servopumpen. Auf die Presskraft lässt sich durch Vorgabe eines Drehmomentes Einfluss nehmen.

Leckagen werden automatisch kompensiert, weil die Erfassung der Istposition direkt am Pressenstößel vorgenommen wird. Es können Geschwindigkeitsverläufe vorgegeben werden, um charakteristische Kinematiken von Umformmaschinen nachzubilden. Das Heben oder Senken des Pressenstößels per „Handrad“ ist natürlich auch möglich.

Bei den klassischen Umformprozessen zeichnen sich typische Presskraftverläufe ab (Bild 5). Zum Beispiel bleibt die Presskraft beim Fließpressen und Tiefziehen im Wesentlichen konstant. Dagegen nimmt sie beim Gesenkschmieden gegen Ende des Umformprozesses rasch zu. Beim Kalibrieren und Presshärten hat die Presskraft aufgrund des kurzen Pressweges einen annähernd nadelförmigen Verlauf. Ist die vorgegebene Presskraft erreicht, folgt in der Regel eine Haltezeit. Das ist besonders beim Presshärten der Fall. Für all diese typischen Pressvorgänge bietet die Servopumpenhydraulik spezifische Lösungen an.

Ziehkissen erzeugt Energie für den Pressenstößelantrieb

Die Hauptfunktion des Ziehkissens ist bekanntlich das Aufbringen einer Gegenkraft, gegen die der Kolben des Ziehkissenzylinders durch den Hauptantrieb der Presse verdrängt wird. Der Kraftverlauf ist üblicherweise wegabhängig veränderbar. Bei der Mehrpunkt-Ziehtechnik wirken mehrere Zylinder auf eine Kissenplatte. Die Energie aus Ziehweg und Gegenkraft bedeutet in aller Regel Verlustenergie. An dieser Stelle kommt nun die Servopumpe ins Spiel, die mit dem Zylinderboden verbunden ist. Sie wird durch den entsprechenden Servomotor gebremst und lässt das Hydrauliköl gegen das Motormoment in den Tank strömen (Bild 6).

Der Pressenstößelantrieb (Hauptantrieb) bewegt somit Pumpe und Servomotor des Ziehkissens. Das eingestellte Motormoment definiert dabei die Verdrängungskraft. Variable Kraftverläufe sind damit leicht realisierbar. Die durch den Servomotor generierte Elektroenergie wird dem gemeinsamen Zwischenkreis des Servosystems zugeführt. Ein Teil der für den Hauptantrieb benötigten Energie wird daher vom Ziehkissen geliefert.

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