Vorteile hydraulischer Antriebe beim Stanzen unbestritten

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halstrup-walcher GmbH

SPN Schwaben Präzision Fritz Hopf GmbH

ISG Industrielle Steuerungstechnik GmbH

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

Weil am Markt erhältliche Servomotoren nicht die für diesen Fall geforderte Dynamik und Festigkeit erfüllten, wurde der Motor FL56 durch Voith von Grund auf für diesen Zweck entwickelt. Ein mit FEM optimierter Magnetkreis für die notwendige Dynamik und eine besonderer mechanischer Aufbau für die geforderte Festigkeit standen dabei im Mittelpunkt. Durch die Lageregelung des Servomotors ergibt sich nebenbei auch eine sehr genaue Lageerfassung des Ventilkolbens.

DECV-Ventil verfügt über Fail-Safe-Funktion

Für den linearen Antrieb des Kolbens aus der Drehung des Motors wurde ein spielfreies Getriebe geschaffen, das auch im Dauerbetrieb verschleißfrei ist. Weiterhin verfügt das DECV-Ventil über eine Fail-Safe-Funktion, die im energiefreien Zustand den Ventilkolben mechanisch in eine exakt einstellbare Fail-Safe-Position führt. Bei Nenngröße NG10 beträgt die Sprungantwortzeit (90 %) etwa 7 ms.

Neben der hydraulischen Vereinfachung unter Beibehaltung bewährter und robuster Komponenten ist der elektronische Controller HS4 (Bild 5) eine zentrale Komponente der in den Antrieb HDM eingegangenen Innovationen. Er steht in verschiedenen Varianten zur Verfügung, abgestimmt auf Hydraulikantriebe unterschiedlicher Leistung und Komplexität. Die Grundlage ist immer der CNC/PLC-Controller auf der Basis einer 32-bit-CPU.

Im Falle der HS4-SV2 für das DECV-Ventil realisiert ein weiteres Modul mit eigener 32-bit-CPU den Leistungsverstärker und die Regelkreise für den Direktantrieb des Ventils. Somit sind alle notwendigen Funktionen in einem einzigen Gerät integriert. Es müssen nicht mehrere Komponenten (etwa separate Geräte für Steuerung und Energie-Management) verdrahtet werden. Ein einziges Gerät, ausschließlich mit 24 V zu versorgen, bietet echtes Plug-and-Play.

Weltweite Fernwartung durch Ethernet-Schnittstelle möglich

Die Firmware des Controllers HS4 „kennt“ Stanzantriebe. Somit ist der Maschinenhersteller von der Programmierung der speziellen Zyklen für schnelles Stanzen und Nibbeln, Umformen, Verwendung von Rollenwerkzeugen (Wheel Tool) oder Signieren entlastet. Durch spezielle Einstellungen können diese Zyklen an das jeweilige Werkstück und Werkzeug angepasst werden.

Ebenfalls werden Sensordaten und Zustandsinformationen online als Trace-Daten aufgezeichnet und bei Fehlfunktionen auf einem USB-Speicher zur späteren Analyse gesichert. Sie können vom Controller geladen und auch offline analysiert werden (Bild 6). Über die Ethernet-Schnittstelle des Controllers ist so weltweite Fernwartung möglich.

In der Ausführung HDM 30NG10 werden folgende Eckdaten erreicht:

• v_max 280 mm/s,

• F_max 330 kN,

• Reproduzierbarkeit bis 0,025 mm,

• > 900 Hübe pro Minute für Nibbeln,

• 32 ms für 4 mm Doppelhub,

• 2800 Hübe pro Minute für Signieren.

Als Fazit bleibt, dass die Einfachheit und Robustheit des neuen Antriebs HDM hydraulische Stanz-Nibbelantriebe auf ein neues Leistungsniveau hebt.

* Bert Brahmer ist technischer Geschäftsführer der Voith Turbo H + L Hydraulic GmbH & Co. KG in 71277 Rutesheim.

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