G+K Umformtechnik GmbH

Es ergab sich für G+K die Gelegenheit des Erwerbs einer gebrauchten hydraulischen Doppelständerpresse. Im Gespräch mit Vertrieb und Technik von Parker und dem Verantwortlichen von G+K kam die Idee auf, diese Maschine in einem gemeinsamen Entwicklungsprojekt neu aufzurüsten, die neuesten Parker Technik für Pressenbau einzusetzen, und zu einer voll funktionsfähigen Hochleistungs Produktionspresse auszubauen.

Hintergrund der Entwicklung war die bekundete Tendenz zahlreicher G+K Kunden hin zu mehr Qualität, Leistung und Flexibilität in der Fertigung sowie umweltverträglicher Produktion mit energieeffizienten Maschinen.

Gleichzeitig etabliert sich ein spürbarer Trend zu Retrofit, da die Pressengestelle wie auch die Hydraulikzylinder qualifizierter Hersteller auch über viele Jahre keinen bzw. nur geringen Verschleiß aufweisen.

Dadurch reduzieren sich auch die Capex-Mittel, die zu der Beschaffung hochwertiger Produktionsmittel notwendig werden.

Doch zur Technik:

Drehzahlvariabler Antrieb der Hydraulikpumpe

Die Integration eines drehzahlgeregelten Antriebs, die DCP (Drive-Controlled Pump) von Parker Hannifin bringt eine verbesserte Energieeffizient. Drehzahlen werden dann abgerufen, wenn sie gebraucht werden. Bei der G+K Parker Forschungspresse ist das System bestehend aus Asynchronmotor, Axialkolbenpumpe und Frequenzumrichter AC30 mit spezieller Software für den drehzahlvariabler Antrieb ausgelegt.

Zu den Vorteilen der DCP gehören neben der erhöhten Energieeffizienz, der Geräuschreduktion während des Betriebs und einem minimalen bis nicht vorhandenen Kühlungsbedarf vor allem auch die deutliche Kosteneinsparung aufgrund der Verkleinerung von Pumpe und Tank sowie der reduzierten Anzahl notwendiger Ventile.

Achsregelung inkl. 4-Achsen-Gleichlauf als Parallelhaltung des Stößels

1x PAC120 und 2 x PACHC von Parker werden für den 4-Achsen Gleichlauf genutzt. Alle Achsen können sowohl in Positions- als auch Kraftregelung arbeiten. Der überlagerte Positionsregler sorgt für die Parallelhaltung der Achsen.

Die hier eingesetzte Steuerung der neuesten Generation spielt eine Schlüsselrolle im Konzept der Innovationspresse, da durch die 4-Achsen-Synchronisation der Pressstempel auch bei exzentrischer Belastung parallel zum Pressentisch bleibt

Vorteile

• an der Vorderkante des Tisches können kleine Werkzeuge installiert werden
• effektive Schnittschlagdämpfung ist möglich
• exzentrische Belastungen durch asymmetrische Produkte im Werkzeug werden ausgeglichen.

Basis der Regelungstechnik/Ventiltechnik

Das extrem robuste DFplus Ventil D*FP hat sich bereits in vielen anspruchsvollen Anwendungen bewährt. Dank des einzigartigen Tauchspulenantriebs erreicht dieses Ventil Performance-Bereiche, die sonst nur Servoventilen mit Torquemotorantrieb vorbehalten sind – das heißt allerhöchste Dynamik in Verbindung mit hohen Volumenströmen. Das D*FP eignet sich insbesondere für hydraulische Anwendungen, bei denen es auf genaueste Positionierungen beziehungsweise die exakte Druck- oder Geschwindigkeitsregelung ankommt. Eine Vorzugsstellung stellt sicher, dass der Steuerkolben bei Unterbrechung der Stromversorgung eine definierte Stellung einnimmt.

Ziehkissen über Ziehkissenplatte und steckbaren Stangen, zweifach wirkend

Als Anlagefläche dient die Ziehkissenplatte. Die Werkzeugfunktionen werden über Steckbolzen betätigt, die entsprechend dem Lochbild in der Tischplatte gesteckt werden können. Das Ziehkissen verfügt über einen eigenen hydraulischen Antrieb mittels Parker Technk.

Dieses Ziehkissen hat folgende Funktionen:

• Auffahren in der oberen Endlage mit einer einstellbaren Kraft
• Abfahren für Einrichtbetrieb
• Abfahren gegen eine einstellbare Ziehkissenkraft. – individuell gesteuert –

Der Vorteil dieses Systems ist, dass die Ziehkissenkraft wegabhängig während des Hubes linear, progressiv oder degressiv veränderbar ist. Durch diese Technik lassen sich größere Ziehtiefen und genauere Ziehteile realisieren.

Auswerfer im Stößel

Analog dem Ziehkissen lassen sich auch gesteuerte Bewegungsabläufe des Auswerfers im Stößel realisieren.

Schnittschlagdämpfung

Schnittschläge entstehen beim Stanzen bzw. Durchreißen von Material unter hoher Last. Es erfolgt eine ruckartige Entlastung. Hydrauliköl wirkt komprimiert vergleichbar einer Feder, die in Millisekunden entlastet wird. Die hieraus resultierenden Schwingungen des Stößels sorgen für unkoordinierte Bewegungsabläufe im Werkzeug. Dadurch ergibt sich ein erhöhter Verschleiß, der unerwünscht ist.

Mit Hilfe von sehr schnellen Gegenbewegungen der vier Gegenhaltezylinder, die in der beschriebenen Ventiltechnik möglich sind, lässt sich eine hoch effektive Dämpfung bewirken und damit saubere, werkzeugschonende Bewegungsabläufe.

Pressensicherheit – Funktion – Effizienz PPCC – Standard-Pressenblock

Dieser Ventilblock steht in der Reihe einer komplett neuen Generation der Pressensteuerungs-Modularblöcke, die unter Beibehaltung des bewährten Sicherheitskonzepts höchste Anforderungen an Energieeffizienz und Funktionalität erfüllt: die Pressensteuerung Serie PPCC. Das Baukasten-System zeichnet sich durch eine Reihe von Innovationen und Detailverbesserungen aus: Mit dieser Funktionsvielfalt eignet sich die Serie PPCC in den Nenngrößen NG10, NG16, NG25 und NG32 für praktisch alle hydraulischen Pressentypen.

Im Fall der Innovationspresse wird die Mengensteuerung über eine Proportional-drossel (TDA Ventil) im P Kanal ausgeführt. Das Vorteil hierbei ist: Sicherheitskonzept bleibt unbeein¬flusst, es erfolgt keine Abdrosselung des abfließenden Volumenstroms

Im Detail sind dies die Vorteile des neuen Kompakt-Ventilblocks

• Modularer Aufbau
• Einfache Konfigurierbarkeit
• Die Steuerung kann durch die Ventilbestückung schnell und komfortabel an nahezu alle hydraulischen Pressen angepasst werden
• Kompaktere Abmessungen: ermöglichen Lösungen auf engsten Raum
• Flexibel im Einbau: Versorgungsanschlüsse von zwei Seiten möglich
• Blockkonstruktion mit minimalen Druckverlusten: dadurch höhere Energieeffizienz
• Integration von Nebenfunktionen: bis zu zwei NG06 Stationen sind kombinierbar z. B. für Füllventile oder Hochhalteeinrichtungen
• Einfaches Load-Sensing: dies ist bereits im Grundblock integriert
• Anschlussmöglichkeiten für Drucksensoren: diese sind ebenfalls bereits im Block integriert
• Bewährtes Sicherheitskonzept: mit Baumusterprüfung durch die Berufsgenossenschaft nach DIN EN 693 (künftig DIN EN ISO 16092-3). Erfüllt DIN EN 289
• Mehr Präzision: identisches Steuerungskonzept auch für geregelte Pressenanwendungen
• Kostengünstige Regenerativsteuerungen: durch Verwendung von Hybridventilen sind kleinere Pumpengrößen möglich
• Optional mit anbaubarem Modul für Einrichtbetrieb

Fazit

G+K und Parker zeigen sich zuversichtlich, dass durch die neuen Hydraulikkonzepte sowohl Aufgaben im Retrofit als auch in der Konzeptplanung neuer Anlagen, auch bei hoher Komplexität, sehr gut darstellbar sind.

In den nächsten Wochen wird die Presse in Kombination mit einer Bandanlage im Werk G+K unter Produktionsbedingungen getestet und einem breiten Fachpublikum vorgestellt.

Infos zum Projekt findet man auch auf https://g-k-u.de/Stanz-und-Ziehpresse