Bandvorschub-Neuentwicklung arbeitet schnell und ohne Klemmen

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Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover

Der neuartige Vorschub kombiniert und übertrifft die Vorteile von Walzen- und Zangenvorschüben: Geschwindigkeit, Präzision und schonende Behandlung der Materialien. Eine magnetische Wanderwelle erzeugt kontaktfrei auf der Oberfläche des Metallbandes die Vorschubkraft. Diese übertrifft die Vorschubkraft von mechanischen Vorschubautomaten deutlich.

Neuer Vorschub ermöglicht höhere Umformdauer und Hubzahl

Aufgrund der hohen Vorschubkraft und der geringen beschleunigten Masse wird das Metallband schneller und schonender in die Presse geführt. Durch den geringen Vorschubwinkel kann die Umformdauer oder die Hubzahl oder beides gleichzeitig vergrößert werden.

Beim Walzenvorschub wird das vom Coil abgewickelte Metallband zwischen zwei gehärtete und geschliffene Stahlwalzen geklemmt (Bild 1 – siehe Bildergalerie). Zum Fördern des Metallbandes in die Presse treibt ein Servomotor über ein Getriebe beide Walzen an.

Klemmkräfte des Vorschubs können Metallbänder nicht beschädigen

Unter Nichtbeachtung der zulässigen Klemmkräfte kann die am Metallband angreifende Vorschubkraft eines Walzenvorschubes mit den Hersteller-Leistungskurven bestimmt werden.

Untersuchungen verschiedener Leistungskurven von führenden Herstellern ergaben, dass ein Metallband mit einem Bandgewicht von 3 kg maximal mit einer Vorschubkraft von 450 N beschleunigt wird. Die Leistungskurven werden von den Herstellern in der Regel bei maximal zuführbarer Breite des Metallbandes ermittelt, sodass die erforderlichen Klemmkräfte die Metallbänder nicht beschädigen.

Kontaktfreier Vorschub induziert Strom in das Metallband

Der kontaktfreie Vorschub induziert einen Strom in das Metallband (Bild 2). Als Wechselwirkung zwischen dem Strom und dem magnetischen Wanderfeld wirkt in Vorschubrichtung eine Lorentzkraft auf der Oberfläche des Metallbandes.

Das Wanderfeld wird mit bestromten Spulen erzeugt, die zur Erhöhung der Luftspaltinduktion in einen Eisenrückschluss eingebettet sind (Bild 3).

Untersuchungen an einem Prototyp (Bild 4) ergaben, dass Metallbänder mit einem Bandgewicht von 3 kg mit einer Vorschubkraft von über 800 N beschleunigt werden. Ohne mechanischen Kontakt und Belastung werden Metallbänder schonend und schnell der Presse zugeführt.

Gleiche Vorschubkraft durch Anpassen der Wanderwellenfrequenz

Gefördert werden elektrisch leitfähige Metallbänder, wie beispielsweise Aluminium, Kupfer, Edelstahl oder Stahl. Durch Anpassen der Wanderwellenfrequenz wird in den verschiedenen Materialien dieselbe Vorschubkraft erreicht. Diese ist proportional zur Oberfläche des Metallbandes und erhöht sich mit größeren Breiten des Metallbandes.

Die Vorschubkraft wird mit zunehmender Blechdicke jedoch nicht höher. Diese Eigenschaften entsprechen denen von Walzenvorschüben.

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