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Umformantriebe

Umformtechnik sprengt ihre Grenzen

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Etwas anders ist hingegen die Situation bei Rohrbiegemaschinen. So setzt Transfluid sowohl Servodirektantriebe als auch Servoantriebe für Hydraulikpumpen ein, die wiederum einen klassischen Hydraulikantrieb versorgen. „Gegenüber herkömmlichen hydraulischen Antrieben weisen diese Antriebe eine hohe Energieeffizienz auf, wobei die Ersparnis bei 70 % gegenüber den herkömmlichen Antrieben liegt. Damit ist es uns möglich, die Vorteile der hydraulischen Antriebe mit den Ansprüchen an den Energieverbrauch zu koppeln“, sagt Benedikt Hümmler, Geschäftsführer Konstruktion/Produktion von Transfluid.

Hydraulik holt bei Energieeffizienz gegenüber Servoantrieben auf

Damit relativiere sich auch der Unterschied zwischen den Antriebsarten: Dank der hohen Energieeffizienz des Hydraulikaggregats sei in der Regel kein separater Kühler erforderlich. Die Hydraulikantriebe seien durch die Beschleunigung der Servomotoren in der Abstimmung mit der entsprechenden Software dynamisch und stünden servoelektrischen Antrieben in nichts nach. „Der einzige Unterschied zwischen einer vollelektrischen Anlage und einer hydraulisch-hybrid betriebenen Anlage ist die Synchronisation der Achsen, die bei vollelektrischen Anlagen besser aufeinander abgestimmt werden“, sagt der Transfluid-Geschäftsführer.

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Einen ähnlichen Ansatz verfolgt auch Lasco. Für seine Gesenkschmiedehämmer setzt der Anbieter von Maschinen für die Massivumformung ebenfalls auf Servoantriebe für Axialkolbenpumpen, die ihrerseits die Hydraulikflüssigkeit bewegen. Mit dieser neuartigen Antriebseinheit erfolge die Positionierung des Hammerbärs, die Einstellung der Geschwindigkeit und somit auch die Vorgabe der Schlagenergie.

Äußerlich unterscheide sich die neue Antriebseinheit kaum von den bisherigen Systemen: Ein Servomotor, ausgestattet mit Konstantpumpe, erzeuge Druck und Ölvolumen. Im Takt des Hammerbärs steuerten vier Cartridge-Ventile den Ölfluss von der Kolbenoberseite beim Schlagen auf die Ringseite des Kolbens beim Hochziehen. Ein weiterer Servomotor, gekoppelt mit einem Hydromotor, übernehme die Aufgabe des Generators. Das verdrängte Öl beim Rückzug auf die Kolbenoberseite oder beim Schlagen unter der Ringseite des Kolbens treibe den Hydromotor an, der wiederum den Servomotor als Generator betreibe. Mit diesem Prinzip werde ständig elektrische Energie in den Umrichterzwischenkreis eingespeist und stehe dann für die nächste Bewegung zur Verfügung.

Hydraulikventile bleiben der Antriebseinheit erhalten

Wie sich aber hier zeigt, kommt dieser Antrieb doch nicht ganz ohne Hydraulikventile aus. Gesetzlich vorgegebene Sicherheitsfunktionen oder das Füllen großer Zylindergehäuse bei schnellen Bewegungen erfordern nach Auskunft von Lasco schaltbare und zum Teil auch überwachte Ventile.

Dennoch überwiegen laut Angaben des Herstellers von Massivumformmaschinen die Vorteile. Die übersichtliche Struktur der Hydraulikkomponenten mache im Vergleich zu den bisherigen Antriebssystemen Wartung und Instandhaltung deutlich einfacher und erlaube eine schnellere Diagnose von Störfällen. Hinzu komme die sehr gute Steuer- und Regelbarkeit des Servomotors hinsichtlich Drehzahl, Drehmoment und Position. Die Energiebilanz des Schmiedehammers insgesamt verbessere sich zum einen durch den hohen Wirkungsgrad des Servomotors von mehr als 90 % und zum anderen durch den Stillstand der Servomotoren und Pumpen bei Stillstand der gesamten Maschine.

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Über den Autor

 Stéphane Itasse

Stéphane Itasse

, MM MaschinenMarkt