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Energieeffizienz Pneumatik und Hydraulik spielen im Verbund ihre Stärken aus

| Autor/ Redakteur: Josef Kraus / Josef-Martin Kraus

Wie Energieeffizienz und Produktivität kleinerer Hydraulikpressen gesteigert werden, zeigt eine Anwendung zur Fertigung von Lotprodukten. Hauptelement ist ein pneumohydraulischer Antriebszylinder, der viel weniger Energie als konventionelle Hydraulikantriebe verbraucht und den pneumatischen Eilhub für die Fertigung heranzieht.

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Bild 2: Der pneumohydraulische Antriebszylinder ersetzt konventionelle hydraulische Zylinderantriebe. (Bild: Tox Pressotechnik)
Bild 2: Der pneumohydraulische Antriebszylinder ersetzt konventionelle hydraulische Zylinderantriebe. (Bild: Tox Pressotechnik)

Nach wie vor werden viele Pressen mit herkömmlichen hydraulischen Antrieben ausgerüstet. Für die Tox Pressotechnik GmbH & Co. KG in Weingarten ist das nicht verwunderlich, sofern sich die Hydraulik mit Konstantpumpenaggregaten als praktikabel und wirtschaftlich erweist.

Jedoch gewinnt die Energieeffizienz als Entscheidungskriterium an Gewicht ebenso wie die Erschließung von Potenzialen zur Produktivitätssteigerung. Auf beides reagiert Tox Pressotechnik mit modernen Antriebskonzepten. Das zeigt ein Projekt für den niederländischen Lötmittelhersteller Alpha-Fry (Bild 1).

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Herkömmliches Pressensysteme haben hohen Energieverbrauch

Die Alpha-Fry Technologies BV, Naarden, stellt Lötmittel in Stab-, Draht- und Pulverform her – sowie als sogenannte Lot-Preforms: als Ringe, Scheiben, flächige Quadrate und eckige Rahmen (Bild 2). Sind präzise Lotmengen erforderlich, kommen diese Produkte zur Anwendung. Das ist beispielsweise in der Luftfahrttechnik der Fall, die der Lötmittelhersteller weltweit mit Preforms beliefert.

Zur Herstellung hochwertiger Lotprodukte entwickelt und baut der Lötmittelhersteller die Maschinen und Werkzeuge selbst. Für Stanz- und Tiefziehprozesse waren das bis vor Kurzem vor allem Pressen mit konventionellen hydraulischen Zylinderantrieben. Pressen und Antriebe werden an fünf Tagen pro Woche im Dreischichtbetrieb einer hohen Beanspruchung ausgesetzt. Dabei erweist sich die konventionelle Hydraulik laut Alpha-Fry immer wieder als problematisch.

Als Nachteile werden unter anderem die Leckage, der Wartungsaufwand, der hohe Energieverbrauch sowie die Geräusch- und Wärmeentwicklung der Hydraulikaggregate aufgezählt. Der Energieverbrauch für ein herkömmliches Pressensystem zur Lot-Preform-Herstellung beträgt 11,5 kWh.

Mindestens genauso leistungsfähig wie konventionelle Hydraulikantriebe

Als der Bau einer weiteren Presse anstand, fiel die Entscheidung auf eine Presse mit pneumohydraulischer Antriebstechnik, weil damit nicht nur Nachteile beseitigt, sondern auch Produktivitätsreserven erschlossen wurden: durch Reduzierung unproduktiver Zustell- und Rückhubnebenzeiten. Das führt zu mehr Prozesszyklen pro Zeiteinheit. Der pneumohydraulische Antriebszylinder sei mindestens genauso leistungsfähig wie der konventionelle, rein hydraulische (Bild 3).

Die Komplettlösung wurde von der Tox Pressotechnik in Zusammenarbeit mit dem Lötmittelhersteller konzipiert. Sie besteht aus einer Viersäulenpresse der Bauart MAG 015 und einem pneumohydraulischen Zylinder vom Typ SSL 015. Das Grundkonzept der Presse basiert auf einer steifen Plattenbauweise mit großem Werkzeugeinbauraum. Sie ist für Presskräfte bis 150 kN ausgelegt, die der Antrieb bei 10 bar Luftdruck erzeugt.

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