Wie Elektromechanik die Hydraulik in der Umformtechnik ersetzen kann

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Elektromechanische Umformtechnik steigert die Leistung

Zu den unmittelbaren Vorteilen einer Umstellung von hydraulischer auf elektromechanische Umformtechnik gehört zunächst eine Leistungssteigerung – pro Minute können im Vergleich mehr Teile bearbeitet werden. Gleichzeitig reduziert sich der Energieverbrauch. „Zur Versorgung der hydraulischen Zylinder mit Öldruck war zuvor der Betrieb einer großen Hydraulikpumpe erforderlich, die systembedingt viel Leerlauf erzeugte und Leistung verschluckte“, erläutert Weber. Bei miteinander verketteten, hydraulisch betriebenen Pressen traten zudem zwangsläufig Druckschwankungen auf. Diese Druckschwankungen wirken sich im Zylinder auf die Kraft und damit auf das Ergebnis der Bearbeitung aus. „Die elektromechanischen Pressen kennen dieses Problem nicht und arbeiten zuverlässig mit konstanter Qualität“, so Weber.

Werkzeug wird weniger belastet

Ein weiterer Vorteil liegt in der geringeren Belastung des in der Presse eingesetzten Werkzeugs. Hydraulische Pressen fahren nach jedem Zyklus an einen oberen Anschlag und haben so am Beginn jedes Pressvorgangs einen gewissen Leerhub, bevor sie mit Kraft auf das Werkzeug aufschlagen. Das erzeugt zum einen Lärm und führt zum anderen zu einer hohen mechanischen Belastung. Die elektromechanischen Pressen können dagegen mithilfe eines Teach-Verfahrens präzise auf das jeweilige Werkzeug eingestellt werden. „Die Presse fährt so immer nur den Hub, der auch tatsächlich erforderlich ist“, betont Weber. Der zusätzliche Hub von oben entfällt, die Presse läuft ruhiger und schonender. „Das ganze System lässt sich so deutlich einfacher handhaben als eine hydraulische Presse.“

Planetenrollen-Gewindetriebe simd im Einsatz

Möglich wird die Konstruktion derart leistungsfähiger elektromechanischer Pressen durch die Kombination von Planetenrollen-Gewindetrieben mit Servomotoren von hoher Leistungsdichte. Bei diesen speziellen Gewindetrieben rotieren geschliffene, in einer Rollenumlaufmutter mit zwei Lochkränzen eingefasste Planetenrollen. Dadurch bewegt sich die Umlaufmutter linear entlang der Spindel. Diese Konstruktion erreicht Wirkungsgrade von über 90 %. Eine konventionelle Flachspindel erzielt dagegen nur Wirkungsgrade zwischen 20 und 30 % und produziert bei der geforderten Taktzeit sehr große Hitze. „Wir müssen die Motoren und das Öl der Spindel auch jetzt noch wasserkühlen, können die geforderte Taktzeit aber ohne Probleme erreichen“, erläutert Weber.

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