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Umformantriebe

Umformtechnik sprengt ihre Grenzen

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Fortschritte auch bei Servoantrieben für die Umformmaschinen

Doch bei den Servoantrieben ist die Zeit auch nicht stehengeblieben. So hat Aida den Hauptfokus auf die Weiterentwicklung der Motoren und das Energiemanagementsystem gerichtet. „Aida hat neue, leistungsstärkere und energieeffizientere Motoren entwickelt, die wir bei Großpressen bis 35.000 kN einsetzen“, erläutert Rothenhagen. Das Unternehmen sei der einzige Pressenhersteller der Welt, der seine Motoren selbst produziere, da der Markt solche Motoren bis zu 50.000 Nm nicht zur Verfügung stelle. Auch der Konkurrent Schuler hat viel an Verbesserungen gearbeitet: „Unsere Servopressenlinien der jüngsten Generation benötigen bis zu 50 % weniger Energie: Anders als die konventionellen mechanischen High-Speed-Pressenlinien verfügen sie über ein eigenes Gleichstromnetz (Schuler Smart DC Grid), drehzahlgeregelte und rückspeisefähige Antriebssysteme, intelligente Stand-by- und Pausenschaltungen sowie energieeffiziente Komponenten, wie etwa ein besonders sparsames Tischkissen“, sagt Beyer. Der Bedarf halbiere sich damit auf 3 Mio. kWh/a.

Noch in der Entwicklungsphase ist bei Lasco ein elektrischer Linearhammer. Dazu hat das Unternehmen den Grundgedanken seines heutigen hydraulischen HO-U-Antriebs übernommen: Die Kolbenstange ist dabei flexibel mit dem Hammerbär verbunden. Beim Linearmotor hat Lasco nun nach eigenen Angaben das Sekundärteil – es entspricht dem Rotor im Rotationsmotor – ähnlich flexibel verbunden. Die systembedingt auftretenden Querkräfte und Stoßkräfte seien damit erheblich verringert worden.

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Achillesferse des Konzepts seien allerdings die Dauermagnete eines Synchronlinearantriebs, da sie dauerfest über das Sekundärteil mit dem Hammerbär verbunden sein müssten. Bei Standard-Synchronmotoren seien die Magnete jedoch aufgeklebt. Hohe Schockbelastungen und ungenügende Kühlung könnten daher diese Verbindung lösen, was zu kapitalen Motorschäden führen könne. Außerdem entwickeln die Dauermagnete nach Angaben von Lasco eine hohe Anziehungskraft und müssen deshalb gegen Verschmutzung – insbesondere gegen die metallische Verschmutzung – abgeschottet sein. Wenn man die üblichen Einsatzbedingungen von Schmiedehämmern betrachte, sei das keine triviale Aufgabe.

Servopressen erobern immer größeren Marktanteil

In der Gesamtbetrachtung kann es deshalb nicht verwundern, dass die Servopressen einen immer größeren Marktanteil erobern. „In den vergangenen fünf Jahren hat sich der Anteil der Servomaschinen von 10 auf 70 % gesteigert“, erläutert Haußmann. Ähnlich sieht es beim Pressenhersteller Schuler aus. „Heutzutage verlässt kaum noch eine mechanische Presse ohne Servodirekt-Technologie unsere Werke“, sagt Beyer. Lediglich Schnellläuferpressen zur Herstellung von Münzen, Dosen und Elektroblechen verfügten meist noch über einen herkömmlichen Antrieb. „Ihre Ausbringungsleistung von mehreren Hundert Teilen pro Minute lässt sich durch einen Servoantrieb nicht mehr wesentlich verbessern“, erläutert er. Hingegen beobachtet Rothenhagen regionale Unterschiede: „Wir verkaufen sehr viele Servopressen in Europa und den USA, in Asien sind circa 30 % der Pressen mit Servoantrieben ausgerüstet.“ Doch bei großen Pressen über 15.000 kN sind fast alle Maschinen in dieser Technik ausgeführt. Nur wenn technische Gründe, zum Beispiel eine große Ziehtiefe, oder Kostengründe dafür sprächen, würden die Kunden einen Hydraulikantrieb bevorzugen.

Anders sieht es bei den Biegemaschinen aus: „Der Anteil der Biegemaschinen mit servoelektrischen Antrieben ist in den letzten Jahren stetig gewachsen. Etwa ein Viertel aller von Trumpf gelieferten Biegemaschinen ist heute elektrisch betrieben“, sagt Böck. Auch bei Transfluid wollen sich die Kunden nicht von der Hydraulik verabschieden: „Wenn man davon ausgeht, dass unsere servoangetriebenen Hydraulikaggregate auch als Servoantriebe bezeichnet werden können, liegt der Anteil bei etwa 90 %. Sieht man den Anteil servoelektrischer Antriebe, so liegt dieser bei circa 20 bis 30 %, auf das Gesamtportfolio betrachtet“, sagt Hümmler. Sehr große Rohrbiegemaschinen würden nach wie vor hydraulisch angetrieben.

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 Stéphane Itasse

Stéphane Itasse

, MM MaschinenMarkt