Vorteile hydraulischer Antriebe beim Stanzen unbestritten

Anbieter zum Thema

halstrup-walcher GmbH

SPN Schwaben Präzision Fritz Hopf GmbH

ISG Industrielle Steuerungstechnik GmbH

J.M. Voith SE & Co. KG / VTHL

Produktivität darf nur moderat sinken

Energie-Effizienz galt für diese Anwendung bis vor wenigen Jahren noch als zweitrangig. Nur so ist zu verstehen, dass am Markt tatsächlich einkreisige Hydraulikantriebe angeboten und verwendet wurden, die eine Installationsleistung bis 30 kW benötigten. Voith hat hingegen schon immer mehrkreisige Systeme bevorzugt, die für eine vergleichbare Maschinen-Produktivität mit einer Installation zwischen 7,5 und maximal 17 kW auskommen.

Das technisch Machbare realisierte Voith 2010 mit dem Antrieb HPPC. Das Ergebnis zeigt sich in einigen Eckdaten:

• v_max 800 mm/s,

• F_max 330 kN,

• Genauigkeit bis 0,01 mm,

• 1500 Hübe pro Minute für Nibbeln,

• 18 ms für 5 mm Doppelhub,

• 3800 Hübe pro Minute für Signieren.

Mit diesen Eigenschaften definiert der Antrieb HPPC heute noch den State-of-the-Art für Stanz-Nibbelantriebe. Wirtschaftlich ebenso bedeutsam ist aber auch der Midrange-Bereich. Bei deutlich reduzierten Kosten wird in diesem Anwendungsfeld immer noch die volle Flexibilität und Genauigkeit gefordert.

Die Produktivität – und das heißt in diesem Fall vor allem die Geschwindigkeit – darf dabei nur moderat sinken, wie es bei Maschinen der neuesten Generation gewährleistet ist (Bild 1). Eine solche Maschine wurde erst vor wenigen Wochen auch von dem chinesischen Unternehmen Jinan Foundry auf der Maschinenbaumesse CIMT in Peking vorgestellt (Bild 2).

Auf diesen Midrange-Bereich zielt der neue Voith-Antrieb HDM (Bild 3), der weltweit erstmals in der Maschine von Jinan Foundry verwendet wird. Im Teillastbereich bis etwa 40 kN arbeitet HDM aus einer Speicherladung (ND) bei 70 bar. In der Abwärtsphase des Arbeitshubs wird die HD-Pumpe zusätzlich direkt auf den Arbeitszylinder geschaltet. Somit baut diese Pumpe im Bedarfsfall – und nur dann! – den notwendigen Hochdruck bis 285 bar direkt auf dem Arbeitskolben auf.

Direkt betätigtes Ventil ohne empfindliche Vorsteuerkreise

Durch eine vertretbare Reduzierung der Maximalgeschwindigkeit bei voller Kraft wird somit bei deutlich reduziertem Bauteilaufwand die gleiche Energieeffizienz wie etwa beim High-End-System HPPC mit zweikreisiger Speicherladung erreicht. Die Herausforderung bei diesem Ansatz besteht darin, dass der Volumenstrom der HD-Pumpe eigentlich eine Störgröße für den Regelkreis des DECV-Ventils darstellt.

Ein Schlüsselelement des Antriebs HDM ist somit das innovative DECV-Ventil (DECV – Direct Electric Copy Valve) (Bild 4). Es basiert mechanisch auf den bewährten Voith-Kopierventilen und arbeitet im Gegensatz zu bekannten Servoventilen ohne empfindliche Vorsteuerkreise, sondern ist direktbetätigt durch einen Servomotor.

(ID:39789260)