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Servotechnik: neues Antriebskonzept bringt Presse in Schwung

| Autor: M.A. Frauke Finus

Seit vielen vielen Jahren wissen Blechverarbeiter das Know-how der Exner Pressentechnologie GmbH zu schätzen. In diesem Jahr hat das Unternehmen den Umstieg auf Servotechnik vollzogen. Die erste Presse mit der neuen Antriebstechnik ist vor kurzem an einen Kunden übergeben worden.

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Der kaufmännischer Leiter & Prokurist André Bauman (links) und Prokuristin Christine Bödeker-Schubert mit ihrem Vater Reinhard Schubert, Geschellschafter und Geschäftsführer von Exner.
Der kaufmännischer Leiter & Prokurist André Bauman (links) und Prokuristin Christine Bödeker-Schubert mit ihrem Vater Reinhard Schubert, Geschellschafter und Geschäftsführer von Exner.
(Bild: Brinkschulte Medien)

Eine Presse fast komplett selbst, also fast ohne zugelieferte Teile, fertigen? Klingt nach einer Herausforderung. Nicht aber für die Exner Pressentechnologie GmbH aus Ennepetal in Nordrhein-Westfalen. Mit einer Fertigungstiefe von über 80 % entwickelt und fertigt das Unternehmen der Schubert-Group seit über 50 Jahren hydraulische und mechanische Pressen für Kunden unter anderem aus dem Automotivebereich, der Elektroindustrie und der Medizintechnik. Die kundenspezifischen Anlagen basieren auf einer sogenannten Standard Line und können einen Presskraftbereich von 40 bis 2000 t abdecken. Von Beginn an unterstützen und beraten die hauseigenen Entwickler, um so die individuell beste Presse zu entwickeln. Außerdem fungiert Exner als Komplettanbieter rund um die Presse, so können auch ganze roboterbasierte Systene realisiert werden.

Die erste hydraulische Servopresse EXR 100-Servo aus dem Hause Exner ist in diesem Jahr an einen namhaften Kunden aus der Lineartechnikbranche ausgeliefert worden. „Die Energieeffizienz, das freiprogrammierbare Antriebskonzept, die reproduzierbare Qualität und die gesteigerte Leistung gegenüber herkömmlicher Hydraulik zeichnen diese Presse aus“, erklärt Reinhard Schubert, Geschäftsführer von Exner und der Schubert-Group. Bei der Auslegung der Pressensteuerungen hat Exner ausschließlich auf Siemens-Produkte gesetzt.

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Bei der EXR 100-Servo ist die bewährte und präzise arbeitende Exner-Maschinenkonstruktion mit einer neu entwickelten Servoantriebseinheit ausgestattet worden. „Die Verreinigung des duchkonstruierten und langlebigen Pressenkonzepts mit einer frei programmierbaren Servoeinheit bietet vielfältige Möglichkeiten und große Funktionalität“, so Schubert.

Ausgeklügeltes Pressenkonzept

Das Pressenkonzept erstreckt sich von einer C-Gestell- über eine Doppelständer- oder Viersäulenpresse bis hin zu kundenspezifischen Konstruktionen. Alle Modelle verfügen über umfangreiche Ausstattungsvarianten und einer stabilen Plattenbauweise als wärmebehandelte Schweißkonstruktion. Die Zylinderbaugruppen sind mit integrierter Schnittschlagdämfpung und elektrischen, verstellbaren Tiefenanschlägen mit einer Positionsgenauigkeit von < 0,03 mm ausgestattet. „Eine erweiterbare und individuelle Tischbaugruppe ermöglicht unseren Kunden Anpassungen an vorhandene Werkzeuge und Spannsysteme vorzunehmen. Die stabile Bauweise garantiert dabei eine minimale Durchbiegung bei Volllast“, erklärt Schubert.

Besonders stolz ist man bei Exner auf das neuartige Antriebskonzept. Bei modernen Servopumpen-Direktantrieben werden Druck und Volumenstrom nicht mehr durch Steuerkanten in entsprechenden Ventilen geregelt, sondern durch Drehmoment und Drehzahl eines Servomotors. Es kommt eine Konstantpumpe in direkte Verbindung mit einem Servomotor zum Einsatz. Diese Einheit liefert die entsprechend hydraulische Energie nur dann, wenn sie am Verbraucher (Zylinder) tatsächlich benötigt wird. Im Ruhezustand des Zylinders wird kein Öl gefördert, was die Energieeffizienz der Maschine erheblich erhöht und auch deutlich weniger Wärme in das hydraulische System einbringt. Diese muss dann nicht mehr kostenintensiv durch entsprechend Kühlsysteme abgeführt werden.

Die elektrische Steuerung Presscontrol 4.0 beruht auf einem von Exner, standardisiert aufgebautem Steuerungskonzept S7-315 F. Dieses ermöglicht den Aufbau von fehlersicheren Gesamtsystemen mit erhöhten Sicherheitsanforderungen. Über integrierte Schnittstellen kann die Steuerung problemlos erweitert und Automatisierungssysteme eingebunden und verarbeitet werden. Das gesamte System erfüllt die Sicherheitsanforderungen bis SIL 3, nach IEC 61508 und Ple, nach ISO 13849.1. Das ebenfalls standardisierte Steuerungskonzept des Servoantriebes bietet die Möglichkeit mittels vereinheitlichter Schnittstelle in das Steuerungskonzept der Maschine eingebunden zu werden. Die direkte Druck- und Mengenregelung des drehzahlveränderlichen Servomotors erlauben hohe Regelungsgüten und vereinfachen die aufwendigen Regelungssysteme von herkömmlichen Hydrauliklösungen.

Außerdem bietet die hydraulische Servopresse energetische Vorteile. Im Gegensatz zu einer permanent laufenden Hydraulikanlage mit allen erforderlichen nachgeschalteten Ventilbaugruppen und eine ständige Zuführung von elektrischer Energie, arbeitet die Servoregelung nur bei Bewegung des Stößels. Der Vorteil liegt in der Reduzierung der Antriebsleistung und in einer um 70 % geringeren Wärmeerzeugung im Medium. „Nicht zu letzt ist ein großer Vorteil auch die Reduzierung von Wirk- und Strömungsverlusten des Systems“, erklärt Schubert abschließend.

Exner Pressentechnologie auf der Euroblech 2016: Halle 27, Stand C60

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M.A. Frauke Finus

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Leitende Redakteurin, Redaktion @blechnet.com