Hoerbiger

Antriebe für Abkantpressen – kraftvoll, leise und energieeffizient

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Hydraulik mit der Elektrik kombiniert gibt Kraft

Große Kräfte für Pressen sind eine Domäne der Hydraulik, elektrische Antriebe dagegen sind eine saubere, praktische Sache für kleinere Aktuatoren, dazwischen klafft eine Lücke. Das war bisher ein Konstruktionsgrundsatz. Hoerbiger kombiniert als der Experte für elektrohydraulische Lösungen im Maschinenbau den elektrischen Antrieb mit einem hydraulischen Getriebe für leistungsstarke Antriebe in Abkantpressen zu einem echten Kraftzwerg. Kompakte Abmessungen, hohe Präzision bei der Positionierung des Biegebalkens, niedrigste Geräuschemissionen und höchste Zuverlässigkeit bei leichter Einbindung in die jeweilige Maschine unter Verwendung von minimalen Ölvolumen. Das sind die wesentlichen Ansprüche aus den Lastenheften von Maschinenbauern für die Blechbearbeitung, die es für Entwickler leistungsbestimmender Komponenten zu erfüllen gilt. Für den Konstrukteur wie für den Wartungsfachmann kommen einfach aufgebaute Systeme, die wenig Anschlussaufwand und Wartung erfordern, dem idealen Aktuator schon sehr nahe. Elektrische Antriebe, die nur eine Leistungs- und Signalleitung benötigen, waren hier klar im Vorteil. Elektrische Linearaktuatoren sind aber für den Einsatz bei großen Kräften und Dynamik klar im Nachteil.

Zudem ist ein „Kolben“, der beispielsweise über Gewindespindeln angetrieben wird, teurer in der Anschaffung und meist wartungsintensiver. Höchste Energiedichte vor Ort dagegen bietet die Hydraulik, erfordert aber dazu meist voluminöse Nebenaggregate und vergleichsweise starre und störende Verbindungsleitungen. Das Konglomerat aus Tank, Verschraubungen, Leitungen und Filter im Ölkreislauf verlangt bei konventionellen Lösungen eine intensivere Wartung, zusätzliche elektrische Steuerleitungen erschweren und verteuern die Montage.

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Neuer Antrieb wurde an die Praxis angepasst

Der Vergleich von Vor- und Nachteilen der beiden Lösungen weist einen Königsweg auf: ein Verbund aus elektrischem Antrieb und hydraulischem Abtrieb für leistungsstarke Linearaktoren ist die beste Lösung. Dabei bietet sich für den Konstrukteur und den Anwender ein deutlicher Zusatznutzen: Die elektrische Pressenachse lässt sich wie andere Motoren als elektrischer Verbraucher betrachten und erfordert kein Hydraulikwissen.

Die Experten von Hoerbiger haben den an den Praxisanforderungen von Abkantpressen ausgerichteten Kompaktaktuator ePrAX® entwickelt. Er vereint einen dynamischen elektrischen Pumpenantrieb mit einer energieeffizienten Innenzahnradpumpe mit höchstem Wirkungsgrad und einem leistungsstarken Hydraulikzylinder. Das nötige Öl wird dabei platzsparend direkt in der Komponente in einem geschlossenen Tankbehälter um den Zylinder gelagert. Eine intelligente Steuerung für den Motor und die Ventile erlaubt einen energieoptimierten Betrieb ohne Abstriche bei Leistung und Präzision. Im Vergleich zur konventionellen Hydraulik spart das neuartige Hybridkonzept, wie Vergleichsmessungen zeigen, rund 70 % Energie ein und arbeitet dabei auch noch deutlich leiser als herkömmliche Antriebslösungen. Die erreichbare Präzision liegt bei 5 μm. Da sich das System über den Betriebsbereich weitgehend linear verhält, reicht eine einfache Kalibrierung zur Abstimmung aus. Das System ist plug-and-play-einsatzfähig. Für die Montage wird die kompakte Einheit aus Hydraulikteil und aufgesetzter Kraft-/Steuereinheit einfach angeschraubt und mit Leistungs- sowie Signalleitungen verbunden. Durch das rundum geschlossene und einbaufertig gelieferte System sind für den Monteur keine Hydraulikkenntnisse notwendig. Die Elektrohydraulik ist auf einen wartungsfreien Zeitraum von rund 7000 h ausgelegt, da das Hydrauliköl keinen Kontakt zur Atmosphäre hat. Die Ölmenge beträgt im Schnitt je System nur rund 18 l im Vergleich zu mehreren Hundert Litern in konventionellen Antrieben, ein deutlicher Umweltgewinn. Momentan gibt es den ePrAX® in der 550-kN-Ausführung mit einem Hub von 280 mm, weitere Varianten mit 850 und 1250 kN sind in der Entwicklung.

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