UMFORMtechnik (Blech)

 
 
   

Servos ziehen von Unten

Ein neuartiges Bauprinzip und die Weiterentwicklung der Servo-Direkt-Technologie zur Twin-Servo-Technologie sind die technische Basis für eine neue Pressengeneration von Schuler. Sie vereint eine Reihe von Vorteilen, sowohl für den Herstellprozess als auch für die Anlagenbediener.

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Den Prototyp der neuen Twin-Servo-Presse präsentierte der Göppinger Pressen-Hersteller Schuler Ende September 2012 auf dem Innovationstag in Erfurt. „Wir sind uns sicher, dass unsere jüngste Entwicklung für Aufsehen in der Branche sorgen und unsere Position am Markt stärken wird“, sagte der Vorstandsvorsitzende Stefan Klebert in seiner Rede. Auf der Euroblech im Oktober 2012 in Hannover wurde die neue Presse einem breiten Fachpublikum vorgestellt. Jetzt konnten sich Kunden und Anwender aus der Automobil- und Zulieferindustrie in drei Workshops detailliert über technische Einzelheiten, Abläufe und Anwendungsmöglichkeiten informieren. Mehr als 100 Interessenten besuchten die Veranstaltungen am Erfurter Schuler-Standort, wo der Prototyp der neuen Presse gebaut wurde und jetzt für Testproduktion eingesetzt wird. Die Teilnehmer der Workshops hatten die Möglichkeit, die neue Twin-Servo-Technik (TST) unmittelbar vor Ort im Hinblick auf Gestaltung und Funktionalität in Augenschein zu nehmen.

Vor gut fünf Jahren hat der Göppinger Pressenhersteller erstmals Pressen mit Servo-Direkt-Technologie (SDT) vorgestellt. Zwischenzeitlich sind diese am Markt etabliert: Derzeit sind 300 Pressen mit SDT am Markt, 200 national und 100 international. Die nun vorgestellte Weiterentwicklung der Servo-Direkt-Technologie verfügt über zwei dezentrale Servomotoren, die im Pressentisch und nicht im Pressenkopf angeordnet sind. Durch dieses Bauprinzip sei es möglich, ehemals gegensätzliche Merkmale und Eigenschaften zu vereinen. Für den Anwender entstünden so Vorteile, die bei konventionellen Pressenbauarten nicht erreichbar seien, heißt es.„Mit der Twin-Servo-Technik können wir Maschinen bauen, die früher klassisch nicht baubar gewesen wären“, unterstreicht Thomas Spießhofer, Leiter Technik Automotive Press Technology bei der Schuler AG, bei einem der Workshops.


Weiterentwicklung eines etablierten Konzeptes

Bei klassischen Pressen wird der Stößel vom im Pressenkopf angeordneten Antrieb nach unten gedrückt und damit das Werkzeug geschlossen und die Presskraft erzeugt. Die entstehende Reaktionskraft muss im Pressengestell aufgenommen werden. Die Pressen sind üblicherweise in geteilter Bauweise ausgeführt und über Zuganker verspannt. Der Kraftfluss verteilt sich entsprechend über das gesamte Pressengestell und die vorgespannten Zuganker.

Bei der Bauweise der Twin-Servo-Technik wird der Stößel nicht gedrückt, sondern nach unten gezogen: „So wird der Kraftfluss wesentlich direkter gestaltet, was zu einer etwa 30 Prozent geringeren Auffederung führt“, beschreibt Spießhofer die Funktion. Das bedeutet, dass sich der Schnittschlag verringert und Werkzeuge und Presse geschont werden. Diese Eigenschaft wird durch die größere, dämpfend wirkende Stößelmasse zusätzlich verstärkt. Und Spießhofer weiter: „Durch die günstigen Hebelverhältnisse und die weit außen liegenden Kraftangriffspunkte werden geometrisch bedingt günstigere Voraussetzungen bei außermittigen Kraftangriffen erreicht.“ Dies führt nach Unternehmensaussage zu einer bis zu 400 Prozent größeren Kippsteifigkeit im Vergleich zu konventionellen Maschinen.

Das Besondere an der TST ist, dass die Presse quasi auf den Kopf gestellt wurde. Der bei herkömmlichen Pressenbauarten oben angeordnete Antriebsstrang, liegt jetzt im Fundament. Durch diese Bauform können viele technische Vorteile erreicht werden. Frank Viola, Vertriebsleiter Automotive Press Technology, ergänzt im Workshop: „Sowohl größere Außermittigkeiten sind erreichbar als auch größere außermittige Kräfte, was speziell bei Stufenpressen von besonderer Bedeutung ist.“

Obwohl die Antriebe nun im Fundament sind, ist der Platzbedarf dafür nicht größer als bei bestehenden Anlagen. Im Fall des Erfurter Prototypen sind es beispielsweise 5,30 Meter. Auch die Zugänglichkeit für Service-Tätigkeiten ist laut Schuler vergleichbar, teilweise ist sie sogar vereinfacht worden.


Weniger Prozessgeräusche durch Schallschutz

Ein weiterer Vorteil ist der weitgehend ölfreie Arbeitsraum. Die ölgeschmierten Antriebsteile im Pressentisch sind über Dichtungen zum Arbeitsraum der Presse getrennt. Auch der sonst so gefürchtete Ölnebel, der sich früher oder später als Öltropfen im Arbeitsraum niederschlägt, wird dadurch vermieden. „Ein Öltropfen auf einem Außenhautteil ist ein No-Go“, betont Thomas Spießhofer mit Blick auf die Schuler-Kunden.

Von der neuen Pressen-Bauweise profitiert letztendlich auch der Pressenbediener: Wegen der kompakten Bauweise kann die gesamte Presse mit einem freistehenden Schallschutz gedämmt werden. Außerdem ist durch die im Fundament befindlichen Antriebe die Geräusch-Emission bei der TST-Presse von vornherein niedriger als bei Pressen in konventioneller Bauweise. Die freistehende Schallschutz-Ummantelung verringert die Prozessgeräusche und die Übertragung von Körperschall zusätzlich. Insgesamt lässt sich die Schallemission um etwa 15 Dezibel im Vergleich zu konventionellen Pressen senken, was mehr als einer Halbierung der Lärmbelastung für die Mitarbeiter entspricht. „Der Geräuschpegel bewegt sich im Bereich von Büroarbeitsplätzen“, veranschaulicht Frank Viola den Workshop-Teilnehmern die Dimension. Außerdem erleichtert ein großes Sichtfenster dem Bediener den Blick in den Werkzeug-Raum.


Prototyp für Kleinserien und Werkzeugversuche

„Mit der Twin-Servo-Technologie wollen wir der Erfolgsgeschichte Servo-Direkt-Technologie ein weiteres Kapitel hinzufügen“, sagte Technik-Vorstand Joachim Beyer zur Vorstellung des Prototypen in Erfurt. Und er betonte, dass man während der dreijährigen Entwicklungsphase auch das Thema Energieeffizienz frühzeitig bei der Produktentwicklung berücksichtigt habe.

Zunächst bietet Schuler die TST für Transfer- und Folgeverbund-Pressen mit einer Presskraft von 1000 bis 3500 Tonnen an. Die Tischlänge beträgt zwischen 5.00 und 8.00 Millimeter, die Breite zwischen 2200 und 3000 Millimeter. Die maximale Hubzahl pro Minute reicht von 25 bis 40, im Pendelhub-Betrieb von 30 bis 50.

Im Pressentisch arbeiten zwei Torquemotoren mit einer Nennleistung von jeweils 503 Kilowatt, wie sie auch bei SDT-Pressen verbaut werden. Die Pressenantriebe sind im Tisch so angeordnet, dass Ziehkissen und Schrottschächte nahezu beliebig im Bereich der Werkzeugaufspannfläche angeordnet werden können. Der Gleichlauf wird über eine elektronische Regelung sichergestellt.

Auf der Twin-Servo-Presse im Umformcenter Erfurt produziert Schuler Kleinserien für Kunden aus der Automobil- und Zulieferindustrie und wird gemeinsam mit seinen Kunden Werkzeugversuche durchführen. Die Ausbringungsleistung erreicht bei Vollhub bis zu 30 Hübe pro Minute, im Pendelhub-Betrieb bis zu 40 Hübe pro Minute.

Die bekannten Vorteile der Servo-Direkt-Technologie, wie die frei programmierbare Stößelbewegung, bleiben erhalten, es sind die gleichen Betriebsarten möglich. Die 25 Meter lange Anlage in Erfurt wurde komplett mit Automationskomponenten von Schuler ausgerüstet: Bandanlage, Walzenvorschub, Platinenlader, elektronischer Drei-Achs-Transfer und Presse kommen aus einer Hand.

Annedore Munde

Schuler AG

D-73033 Göppingen

Tel.: +49 71 61 66-0

http://www.schulergroup.com

„Der Kraftfluss bei TST ist direkter gestaltet, was zu einer etwa 30 Prozent geringeren Auffederung führt.“ Thomas Spießhofer


Charakteristika der Pressen mit Twin-Servo-Technologie

Größere außermittige Belastung bei gleicher Presskraft

Größere Einzelstufenkräfte

Verdopplung der Kippsteifigkeit in Durchlaufrichtung

Vervierfachung der Kippsteifigkeit quer zur Durchlaufrichtung

30 Prozent kleinere Auffederung

Aktive Stößelparallelhaltung

Bessere Sicht auf den Arbeitsraum

Geringere Belastung für das Bedienerpersonal durch Schallkapselung

Ölfreiheit im Arbeitsraum, keine Ölnebelbildung

Geringerer Platzbedarf, bessere Flächennutzung

Geringere Hallenhöhe