Lineartechnik

Sparsamer Kraftakt

Pneumohydraulik bringt Vorteile gegenüber Hydraulik
Verschiedene Halbzeuge aus Lotmaterial, die auf der Presse gefertigt werden. (Fotos: Tox)
Ein Hersteller von Löt- Preforms setzt bei den Antrieben für seine Pressensysteme auf energiesparende, wartungsarme Pneumohydraulik von Tox.

Je nach Einsatzgebiet werden viele Pressensysteme nach wie vor mit einem herkömmlichen hydraulischen Antrieb versehen. Dagegen ist grundsätzlich nichts einzuwenden, sagt Tox Pressotechnik in Weingarten, sofern sich die Hydraulik auch auf längere Sicht als praktikabel und wirtschaftlich erweist. Doch mit den zunehmenden Effizienz- und Qualitätsansprüchen, etwa in der Serienproduktion, gerät die Hydraulik ein ums andere Mal ins Hintertreffen. Zumal dann, wenn Produktivitäts- und Kostenaspekte wie Taktfrequenzen, Reduktion von unproduktiven Nebenzeiten sowie Energieeinsparung und Wartungsaufwand zu berücksichtigen sind. So geschehen beim niederländischen Unternehmen Alpha-Fry Technologies BV in NL-Naarden, das sich als Mitglied der Gruppe Cookson Electronics mit der Herstellung von Lötmitteln in Stab-, Draht-, Pulver- und Preform-Ausführungen befasst. Damit wird nicht nur die Elektronik-, sondern unter anderem auch die Luftfahrtindustrie beliefert, bei der die Qualitätsanforderungen sehr hoch sind. Alpha-Fry Technologies besitzt im Bereich der Halbzeuge aus Lotmaterial, sogenannter Löt-Preforms, für die Luftfahrtindustrie anerkannte Kompetenz und exportiert in die ganze Welt. Für die technisch hochentwickelte Qualitätsproduktion werden die Maschinen und Werkzeuge selbst entwickelt, und bislang setzte Alpha-Fry vor allem auf hydraulische Pressenantriebe für die Stanz- und Tiefziehoperationen.

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Weg von den Nachteilen der Hydraulik

Die hydraulischen Antriebe erwiesen sich wegen der harten Beanspruchung im Dreischichtbetrieb an fünf Tagen pro Woche immer wieder als problematisch. Als Alpha-Fry den Bau einer weiteren Presse beschloss, suchten die Ingenieure deshalb nach einer Alternative. Sie sollte zum einen die bekannten Nachteile der Hydraulik – etwa Wartungsaufwand, Leckagen, Geräusch- und Wärmeentwicklung des Aggregats und mit 11,5 Kilowatt pro Stunde und Pressensystem ein hoher Energieverbrauch – vermeiden. Zum anderen sollte der neue Antrieb mindestens genauso leistungsfähig sein wie der hydraulische, durch Reduzierung unproduktiver Zustell-/ Rückhub-Nebenzeiten mehr Prozesszyklen pro Zeiteinheit ermöglichen und schließlich langfristig zuverlässig arbeiten. Bei Tox Pressotechnik wurden die Ingenieure fündig: Das Weingartener Unternehmen konnte die passende pneumohydraulische Antriebstechnik sowie eine komplette Presse anbieten.

Komplettlösung mit Kraftpaket…

Das Pressensystem besteht aus einer Vier-Säulen-Presse vom Typ MAG 015 und einem pneumohydraulischen Antriebszylinder Tox-Kraftpaket Typ SSL 015. Bei der Presse handelt es sich um ein in steifer Plattenbauweise und mit großem Werkzeug-Einbauraum konzipiertes Grundgerät für Presskräfte bis 150 Kilonewton. Das als Antrieb verbaute Tox-Kraftpaket stellt bei zehn bar Luftdruck eine maximale Presskraft von 150 Kilonewton zur Verfügung, hat einen Gesamthub von 55 Millimeter und einen einstellbaren Krafthub bis 24 Millimeter. Das Kraftpaket ist mit Hubverkürzung ausgeführt, wodurch sich inklusive eines vergrößerten Krafthubventils kürzere Hub-/Senkzyklen ergeben. Zum Schutz des Werkzeugs und der Presse ist im Rückhub eine hydraulische Endlagendämpfung integriert. Dazu ist diese Ausführung des Kraftpakets mit einer integrierten Haltebremse ZSL ausgestattet, die bei Unterbrechung der Druckluftversorgung ein Absinken/Abstürzen des schweren Oberwerkzeugs sicher verhindert. Bereits ab Werk ist die Presse mit einem Untergestell ausgerüstet; bei der Tischplatte sind Möglichkeiten zur Aufnahme der Werkzeugsysteme schon vorbereitet. Die Werkzeugaufnahme wurde ebenfalls mitgeliefert. Dank der Komplettlieferung des Pressensystems inklusive des pneumohydraulischen Antriebszylinders, der Werkzeugaufnahme, des Grundgestells sowie der komplett installierten Energieversorgung und Steuerung konnten sich die Techniker von Alpha-Fry Technologies auf die produktions- und werkzeugtechnische Ausrüstung konzentrieren, wodurch sich die Realisierungszeit für das ganze Projekt verringerte.

…und weniger Energieverbrauch

Inzwischen hat sich das neue Pressensystem bei Alpha-Fry bewährt. Dank des geschlossenen Ölsystems beim Tox-Kraftpaket-Antriebszylinder sind Leckagen ausgeschlossen. Ein Filterwechsel, wie er beim Hydraulikaggregat von Zeit zu Zeit erforderlich ist, ist hier nicht mehr nötig. Der pneumohydraulische Antriebszylinder benötigt nur einen Bruchteil der Energie des vorher eingesetzten Hydrauliksystems, weil die Energie nur nutzungsbedingt abgefordert wird – das Hydraulikaggregat früher lief indes im Dauerbetrieb. Ein weiterer Vorteil dieses Antriebszylinders ist die Aufteilung in einen lediglich pneumatisch betriebenen Eil-/Zustellhub und in den eigentlichen Krafthub. Der pneumatische Eilhub wird hier in Verbindung mit dem kombinierten Werkzeugsystem zum Stanzen und Tiefziehen bereits als Arbeitsfunktion genutzt das verkürzt die Prozess- und Durchlaufzeiten. pb

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