Richtiger Antrieb senkt Energiebedarf

Bei der Umrüstung einer Schwungradpresse auf Servoantriebstechnik entfallen Komponenten wie Kupplung, Bremsen oder Keilriemen. © Baumüller
Bei der Umrüstung einer Schwungradpresse auf Servoantriebstechnik entfallen Komponenten wie Kupplung, Bremsen oder Keilriemen. © Baumüller

Flexible Bewegungsprofile, die Modernisierung von Maschinen und Antriebskonzepte zur Verringerung von Energiebedarf und Anschlussleistung standen im Mittelpunkt des Messeauftritts von Baumüller auf der Euroblech 2026.

Auf dem Messestand hat das Unternehmen unter anderem eine Mini-Servopresse im Betrieb gezeigt. Außerdem hat Baumüller eine Antriebskombination aus einem DST2-High-Torque-Motor und einem Servox-Getriebe von Nidec Desch präsentiert. Im Fokus standen dabei Antriebskonzepte für Servo-Exzenterpressen sowie die Umrüstung von mechanischen Pressen. Weitere Schwerpunkte waren die Verringerung von Energiebedarf und Leistungsspitzen sowie die Nutzung rekuperierter Energie.

Das Servopressensystem kombiniert DST2-High-Torque-Motor, B Maxx-Servoumrichter, B Maxx-Netzwechselrichter, Steuerungstechnik und Software. © Baumüller
Das Servopressensystem kombiniert DST2-High-Torque-Motor, B Maxx-Servoumrichter, B Maxx-Netzwechselrichter, Steuerungstechnik und Software.
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Bewegungsprofile an den Umformprozess anpassen

Servopressen ermöglichen im Vergleich zu konventionellen mechanischen Pressen eine flexiblere Gestaltung des Bewegungsprofils. Dieses lässt sich an den jeweiligen Umformprozess anpassen, etwa mit Blick auf Taktzeit, Werkzeugverschleiß und Energieverbrauch. Nach Angaben des Motorenherstellers erhöhen sich dadurch Produktivität und Produktqualität. Zugleich verringert der Wegfall bestimmter mechanischer Komponenten die Zahl der Verschleißteile und damit den Wartungsbedarf.

Das für Servopressen vorgesehene System besteht aus einem DST2-High-Torque-Motor, einem B Maxx-Netzwechselrichter, einem B Maxx-Servoumrichter, Steuerungstechnik und einem Softwarepaket.

Neben der Ausstattung neuer Maschinen ist die Servoantriebstechnik für die Modernisierung mechanischer Pressen vorgesehen. Eine Schwungradpresse lässt sich dazu durch Änderungen am Antriebssystem und an der Steuerung zu einer Servo-Exzenterpresse umrüsten. Im Vergleich zu einer Neuanschaffung kann dies Kosten und häufig auch Zeit sparen.

Aus Schwungradpresse wird Servopresse

Nach der Demontage des Antriebssystems und einer Prüfung der Mechanik können DST2-High-Torque-Motoren in vielen Fällen mit dem bestehenden Getriebe verbunden werden, wie Baumüller erläutert. Servoumrichter und Steuerungstechnik übernehmen anschließend die Regelung des neuen Antriebssystems.

Mit der Umrüstung entfallen zudem Komponenten wie Kupplung, Bremsen oder Keilriemen. Dadurch verringert sich der Wartungsaufwand für die modernisierte Maschine.

Welches Antriebssystem eingesetzt wird, richtet sich insbesondere nach dem Produkt, das auf der Umformpresse produziert werden soll, und entsprechend aus der Maschinenkonfiguration. Die Servoumrichter der Baureihe B Maxx lassen sich dazu in unterschiedlichen Konfigurationen einsetzen.

Ein wesentliches Element der Antriebsarchitektur ist ein gemeinsamer Zwischenkreis. Dieser verbindet den B Maxx-Netzwechselrichter als Ein- und Rückspeiseeinheit mit dem B Maxx-Servoumrichter. In den Zwischenkreiskapazitäten lässt sich Energie zwischenspeichern. Durch den Umformrozess bedingte Leistungsspitzen können dadurch abgefangen werden, sodass die elektrische Anschlussleistung geringer ausfällt. Entsprechend lassen sich auch die damit verbundenen Anschlusskosten reduzieren.

Der B Maxx-Netzwechselrichter hebt die Zwischenkreisspannung an, erweitert damit den nutzbaren Drehzahlbereich des Motors und kann überschüssige Energie in das Versorgungsnetz zurückspeisen. © Baumüller
Der B Maxx-Netzwechselrichter hebt die Zwischenkreisspannung an, erweitert damit den nutzbaren Drehzahlbereich des Motors und kann überschüssige Energie in das Versorgungsnetz zurückspeisen.
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Bremsenergie für weitere Prozessschritte nutzen

Der Zwischenkreis ermöglicht zudem die Nutzung rekuperierter Energie. Während einzelne Bewegungen der Presse elektrische Energie benötigen, wird beispielsweise beim Abbremsen nach dem Umformhub Energie zurückgewonnen. Diese lässt sich im Zwischenkreis puffern und anschließend für einen weiteren Prozessschritt nutzen. Dadurch sinkt der Energiebezug der Presse aus dem Versorgungsnetz.

Der Netzwechselrichter hebt darüber hinaus die Zwischenkreisspannung von 400 auf 760 V an. Dadurch verschiebt sich die Motorkennlinie und der verfügbare Drehzahlbereich erweitert sich. Nach Angaben von Baumüller können Motoren deshalb bei entsprechenden Anwendungen kleiner dimensioniert werden.

Überschüssige Energie aus dem gemeinsamen Zwischenkreis kann der Netzwechselrichter in das Versorgungsnetz zurückspeisen. Dadurch lässt sich der Energiebezug weiter reduzieren. Gleichzeitig lassen sich die Bremswiderstände kleiner dimensioniert werden oder, abhängig von der Anwendung, sie entfallen. Dies verringert den Platzbedarf im Schaltschrank und verringert dessen Kosten.

Web:
www.baumueller.com