Feinschneiden

Konstante Schnittgeschwindigkeiten verlängern die Werkzeugstandzeiten

29.09.2008 | Autor / Redakteur: Philipp Kauth / Dietmar Kuhn

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Komplexe Feinschneidteile fallen fertig aus einem Folgeschnittwerkzeug; der Prozess läuft mit konstanten Schnittgeschwindigkeiten und ohne Schnittschlag ab. Bilder: Schmid

Jetzt sorgt die Servotechnik auch in Feinschneidpressen für genauer geregelte Prozesse. Der Servoantrieb vereint die Vorteile hydraulischer und mechanischer Pressen. So sind konstante Schnittgeschwindigkeiten unabhängig von der Last möglich und Schnittschlag wird vermieden. Darüber hinaus optimieren variable Geschwindigkeiten für jeden Prozessschritt den Gesamtprozess. Und das bei höheren Hubzahlen und längeren Werkzeug-Standzeiten.

Die Schweizer Heinrich Schmid AG produziert seit 1956 Feinschneidpressen. Feinschneiden ist ein Verfahren der Stanztechnologie, um Metallteile hochpräzise in großen Serien wirtschaftlich zu fertigen (Bild 1). Die Schnittflächen sind dabei abrissfrei, haben glatte, rechtwinkelige Schnittflächen und können, wenn sich keine weiteren Prozessschritte mehr anschließen, nach dem Entgraten ohne zusätzliche Bearbeitung direkt verbaut werden.

Seit 2004 sind die Schmid-Pressen der Xtra-Generation mit einem Servoantrieb ausgestattet, der den Feinschneidprozess kontrolliert ablaufen lässt (Bild 2). Dies bringt erhebliche Vorteile im Vergleich zu klassischen Hydraulikpressen. So können wesentlich höhere Hubzahlen erreicht werden und verschiedene Arbeitsprozesse in der jeweils besten Geschwindigkeit gefahren werden. Darüber hinaus wird der Schnittschlag vermieden und die Standzeiten der Werkzeuge erhöhen sich. Die Pressen sind inzwischen mit Presskräften von 1600, 3200, 4000 und 6300 kN erhältlich.

Die Feinschneidpressen verfügen über einen hydraulischen Stößelantrieb, der auf einem hydromechanischen Lageregelkreis basiert. Die vorgegebene Bewegung des AC-Servomotors wird über das Regelventil hydraulisch verstärkt auf den Stößel übertragen. Über die mechanische Rückmeldung auf dieses Ventil entsteht ein geschlossener Regelkreis, der es ermöglicht, den Stößel mit sehr hoher Genauigkeit geregelt zu positionieren. Der Servomotor gibt den Sollwert für das hydraulische Regelventil vor. Der Hydraulikzylinder führt diese Vorgaben exakt aus. Die Ventilschaltzeiten sind bei der Servotechnologie deutlich kürzer, da kein Füllventil mit langen Schaltzeiten eingesetzt wird.

Das ermöglicht deutlich schnellere Zykluszeiten. Zusammen mit exakt wiederholbaren Stößelbewegungen gibt es bei Verknüpfungen mit Räumern, Wischern oder anderen Prozessen keine Zeitverzögerungen. Mit dieser Technik erreichen die Pressen eine exakt geregelte Geschwindigkeit und wesentlich höhere Hubzahlen. So bringen es die Feinschneidpressen, abhängig von Materialbeschaffenheit, Materialstärke und Presskraft, auf bis zu 100 Hübe pro Minute. Das war mit der konventionellen Technik niemals auch nur ansatzweise zu erreichen.