AUS DER PRAXIS AUTOR Dipl.-Ing. (FH) Martin Gerhard Scholles ist Projektleiter Vertrieb für Gesenk- & Pulverpressen bei der SMS group in Mönchengladbach Bis zum jetzigen Zeitpunkt lag das Hauptaugenmerk auf der Optimierung der Energieeffizienz induktiver Erwärmungsanlagen durch die Implementierung dynamischer Energiemanagement Technologien. Da deren Energieeffizienz jedoch inzwischen bereits ein sehr hohes Level erreicht hat, rücken nun mehr und mehr andere Verbraucher, wie zum Beispiel Antriebe und Steuerelemente, in den Fokus. Bild 1: Schematische Darstellung des Antriebskonzepts Um dieser Erwartungshaltung der Kunden gerecht zu werden, hat sich die SMS group mit Marktführern im Bereich Antriebstechnik zusammengeschlossen, um nach wegweisenden Lösungen zu suchen. Ein gelungenes Resultat dieser Zusammenarbeit stellt ein komplett neu entwickeltes Servodrive-Konzept dar, welches im Mittelpunkt der neuen Exzenterpressen Baureihe MT steht. In idealer Weise werden nun Eigenschaften vereint, die bislang als unvereinbar galten: die Verfügbarkeit außerordentlich hoher Energie bei gleichzeitig kürzesten Hubzeiten in Verbindung mit höchster Energieeffizienz. Zwei Synchronmotoren ergänzen sich im Wechselspiel zwischen Stößelbeschleunigung, -verzögerung und Bereitstellung der Umformenergie. Im Gegensatz zu konventionellen Servo-Pressenantrieben bedient sich dieses Konzept, das unter dem Namen MEERtorque® Servodrive angeboten wird, eines kontinuierlich rotierenden Schwungrads als Energiespeicher. Aus diesem Grund kann bei einer derart ausgerüsteten Servopresse die installierte Leistung deutlich niedriger ausgelegt sein als bei konventionellen Servopressen, deren Energiebedarf während des Umformvorgangs kurzzeitig weitaus höher ausfällt. Die Exzenterwelle wird direkt durch den auf der linken Pressenseite angeordneten Torquemotor beschleunigt. Das kontinuierlich rotierende Schwungrad wird durch einen auf der rechten Pressenseite befindlichen Torquemotor direkt, das heißt unter Verzicht auf Riemenantrieb oder Vorgelege, angetrieben und auf Geschwindigkeit gehalten (Bild 1). Die hier beschriebene Antriebslösung beruht auf der Idee, die reine Stößelbewegung von der Bereitstellung der Umformenergie zu trennen. Durch die hohe Dynamik der Antriebe ist es möglich, die Vorteile von Servopressen mit jenen von Pressen mit Schwungrad und konventioneller Kupplungs-/ Bremskombination zu vereinen. Die bekannt hohe Stößelgeschwindigkeit der Maxima (MP-)Pressen während des Umformprozesses und die damit verbundenenen extrem kurzen Druckberührzeiten führen zu längeren Transferzeitfenstern. Hinzu kommt die Tatsache, dass einerseits der Schaltbetrieb zu einer Trennung von Druckberührzeit und Pressentaktzeit führt und andererseits ein scharfes Bremsen und Wiederanfahren bei gleicher Taktzeit. Der Bereich von UT nach OT beziehungsweise umgekehrt wird schließlich mit höchster Geschwindigkeit durchfahren. Daraus resultierend maximiert sich das für Gesenkpflege und Werkstücktransfer zur Verfügung stehende Zeitfenster. Somit lassen sich längere Anlagenlaufzeiten, eine höhere Produktivität und deutliche Einsparungen bei Emissionen sowie Energie und Medienverbrauch erreichen. Die für die Umformung notwendige Energie ist im kontinuierlich rotierenden Schwungrad gespeichert und somit unmittelbar verfügbar. Exzenterwelle massivUMFORMUNG | SEPTEMBER 2017 41
massivUMFORMUNG September 2017
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