Bosch Rexroth: Industriehydraulik Modularer Antrieb für wirtschaftliche Umformtechnik

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Der Pressenhersteller Dieffenbacher hat eine Baureihe besonders effizienter, wirtschaftlicher und flexibel konfigurierbarer hydraulischer Pressen realisiert. Die modulare Industriehydraulik von Bosch Rexroth trug dazu bei, die Anforderungen an einen minimalen Energieverbrauch zu erfüllen.

Zum Umformen von Blechen sowie zum Formen glasfaserverstärkter Kunststoffe und schichtweise aufgebauter Holzwerkstoffe hat das mittelständische Familienunternehmen Dieffenbacher GmbH, Eppingen, eine Baureihe hydraulischer Pressen entwickelt. Diese umfasst Varianten mit 1000 kN bis 10 000 kN Presskraft. Um die Pressen wirtschaftlich und international wettbewerbsfähig herstellen zu können, nutzen die Spezialisten bei Dieffenbacher konsequent modular aufgebaute Komponenten. Das betrifft insbesondere die Antriebstechnik.

Gemeinsam zum modularen Antriebskonzept

Georg Obermaier, Leiter der Business Unit Forming, erläutert das Konzept der sogenannten Tailored Press von Dieffenbacher: «Wir wollten eine zukunftsfähige Presse aus Standardmodulen bauen, die sich hinsichtlich Kraft, Einbauraum, Tisch- und Stösselgrösse individuell anpassen lässt. Dabei stellten wir gleichzeitig hohe Ansprüche an die Energieeffizienz. Beide Aspekte sahen wir bei unserem Systempartner Bosch Rexroth, mit dem wir gemeinsam ein modulares Antriebskonzept konzipiert haben, das dieser schliesslich auch für uns produzieren konnte, erfüllt.»

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Das modulare Antriebskonzept schafft die Voraussetzung dafür, dass der Maschinenbauer die Tailored Press sehr einfach in unterschiedlichen Leistungs- und Geschwindigkeitsklassen verwirklichen kann. So lässt sich etwa eine Ausführung mit 5000 kN Presskraft einfach durch eine andere Pumpenvariante auf eine Speed-Variante mit aktiver Hochgeschwindigkeits-Parallelhaltung für präzise Bauteildicken und höhere Bauteilqualität umbauen. Für das gesamte Leistungsspektrum an Pressen stehen von Bosch Rexroth jeweils geeignete Varianten an Pumpen bereit. Das sorgt für schlanke Prozesse im gesamten Lebenszyklus der Pressen, vom Engineering über die Lagerhaltung bis zum Service. Auch weitere Varianten von Pressen, zum Beispiel mit Ziehkissen, können bei Bedarf schnell über das modulare Baukastensystem der Antriebstechnik realisiert werden.

Weitgehend standardisiert

Die Antriebsmodule für die Pressen der aktuellen Baureihe sollten passend zum Gesamtkonzept so weit wie möglich aus Standardbauteilen bestehen. Dafür konnten die Experten von Bosch Rexroth ihr Konzept zum drehzahlgeregelten Power-on-Demand-Antrieb, innovative Pumpentechnik und umfassendes Know-how zum Einbau und der Inbetriebnahme zur Verfügung stellen. Dazu sagt Georg Obermaier: «Bosch Rexroth hat weltweit einen hervorragenden Ruf in der Pressenbranche. Das Unternehmen steht für Kontinuität und gute Beratung.» Zudem befindet sich im tschechischen Brno (Brünn) eine Produktionsstätte des Herstellers für Antriebstechnik regional benachbart zum Betrieb des Pressenherstellers.

Bedarfsgerechte Volumenströme

Für den Hauptantrieb nutzen die Pressenhersteller für ihr modulares Konzept Axialkolben-Verstellpumpen A4VSO in unterschiedlichen Nenngrössen mit digitalem Regelgerät HS5 sowie das Pressenmodul IH04 mit standardisiertem Sicherheitskonzept und EG-Baumusterprüfbescheinigung für Performance Level e Kategorie 4 entsprechend den Forderungen aus DIN EN ISO 16092-3 und DIN EN 289.

Steuer- und Kühlfilterkreisläufe mit Wasserkühlung sind aus funktionell bestückten Reihenplatten und Motor-Pumpen-Einheiten mit Axialkolben-Verstellpumpen A10VSO aufgebaut. Das zur jeweiligen Pressenausführung passende, drehzahlgeregelte Hydraulikaggregat stellt Bosch Rexroth als Komponente eines Komplettpakets zur Verfügung.

Das elektrohydraulische Antriebskonzept erzeugt bedarfsgerechte Volumenströme. Dies gelingt zum einen über den Schwenkwinkel der Axialpumpen, zum anderen über die Motordrehzahl. Die Pumpen können bei Bedarf bei 1,5-facher Leistung arbeiten. Eine digitale Regelung passt die Volumenströme exakt an jeweilige Prozesspunkte an. Wird keine Leistung benötigt, werden die Pumpen abgeschaltet. Dann benötigen die Pressen nahezu keine Energie.

70 Prozent weniger Energie

Im Vergleich zu konventionellen Antrieben, die bei konstanten Drehzahlen arbeiten, erfordern die optimal geregelten elektrohydraulischen Pressenantriebe nur etwa die Hälfte an Energie. Zusammen mit einer adaptiven Akkumulatorsteuerung lässt sich der Bedarf an Energie auf etwa nur 30 Prozent vermindern. Dazu passen die direkt angetriebenen Hydraulikpressen den Ladedruck des Hydraulikspeichers automatisch an bevorstehende Umformvorgänge an. Für das Bedienpersonal bleiben gewohnte Abläufe und Prozesse erhalten. Kräfte, Wege und Stösselparameter werden wie bislang eingestellt, die jeweiligen Drehzahlen werden automatisch von der Antriebssteuerung berechnet.

Digitalisierung vereinfacht Service

Auch im Hinblick auf die fortschreitende Digitalisierung erweist sich das innovative Antriebskonzept als vorteilhaft. Dank integrierter Schnittstellen kann der Pressenhersteller auch besonders wirtschaftliche Maschinen mit seiner Digitalisierungsplattform Evoris ausstatten. Das ermöglicht, auch bei den individuell angepassten Pressen der aktuellen Baureihe wegweisende Online-Services zu integrieren. Das betrifft beispielsweise Fernwartung, Condition-Monitoring sowie datenbasierte Analysen für Prozessverbesserungen und Predictive Maintenance. Damit vereinfacht und beschleunigt der Hersteller seinen weltweiten Service. Davon profitieren wiederum Anwender, da sie Stillstände minimieren und den Einsatz der Pressen optimieren können.

Wirtschaftlich, flexibel und leise

Wie Georg Obermaier berichtet, sei die Partnerschaft mit den Antriebstechnikern von Bosch Rex­roth ein wichtiger Schritt Richtung Standardisierung, Flexibilität und Wirtschaftlichkeit. «Neben Energieeffizienz und Digitalisierung überzeugt die Antriebstechnik auch in Sachen kompakte Bauweise und Geräuschemission. Unsere Vorgabe von maximal 80 dbA Schalldruck wurde mit tatsächlichen 70 dbA weit unterboten.»

(kmu)

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