Antriebslösung mit drehzahlvariablem Pumpenantrieb

Beim Autokauf ist es oft ein Widerstreit der Gefühle: Lieber den sportlich ausgelegten Motor, der schnell hochdreht, oder doch besser einen, der maximale Kraft schon bei geringen Drehzahlen zur Verfügung steht, um beispielsweise schwere Anhänger zu ziehen? Im Maschinenbau ist dieser Widerstreit eine tägliche Herausforderung, besonders wenn ein Produktionsprozess beide Betriebsarten von einem Hydrauliksystem einfordert. Die Lösung: Das mehrfach verstellbare Druck- und Förderstromregelsystem SY(H)DFEn von Rexroth, wie es jetzt auch der chinesische Maschinenhersteller Foshan Nanhai Jinli Machinery Manufacturer in seiner neuesten Generation von Profilextrusionspressen einsetzt.

Damit reduziert dieser zugleich die installierte Leistung und senkt den Energieverbrauch im Vergleich zur Vorgängergeneration. Der Bediener drückt den Start-Knopf an der Profilextrusionspresse und die Motoren der drei Hydraulikpumpen beschleunigen auf 1800 min-1. Mit schnellen Bewegungen wird das Werkstück eingelegt und die Form schließt sich dynamisch. Dann sinkt die Drehzahl auf gerade einmal 400 min-1 und die Aluminium- oder Kupfer-Rohlinge werden von einem Hydraulikzylinder mit voller Kraft durch die Matritze gepresst.

Das Geheimnis hinter dieser Drehzahländerung: Das Druck- und Förderstromregelsystem DFE des Herstellers verändert nicht nur die Drehzahlen bedarfsgerecht, sondern auch den Schwenkwinkel der Axialkolbenpumpe. Dadurch erzeugt es sowohl hohen Durchfluss mit geringem Druck für schnelle Bewegungen als auch hohen Druck mit geringem Förderstrom für langsame, aber kraftvolle Bewegungen.

Das 1995 gegründete Unternehmen Foshan Nanhai Jinli Machinery Manufacture ist Hersteller von Aluminium- und Kupfer-Profilextrusionspressen mit bis zu 4000 Tonnen Presskraft. Der Umstieg auf die SY(H)DFEn-Technologie von Rexroth ist bereits der zweite Technologiesprung des Unternehmens in der Antriebstechnik. Waren die ersten Pressen noch mit hydraulischen Konstantaggregaten ausgerüstet, hatte das Unternehmen bereits vor einigen Jahren auf drehzahlvariable Pumpenantriebe umgestellt, darunter auch Sytronix von Rexroth. Die Kombination von hochdynamischem Servoantrieb und Konstantpumpe ist dabei auf hohe Dynamik abgestellt, und erfüllt beispielsweise die Anforderungen von Kunststoffmaschinen und Oberkolbenantrieben in Servopressen.

Aber Profilextrusionspressen benötigen die sportliche Dynamik nur für die Nebenbewegungen, die Hauptbewegung dagegen braucht über längere Zeit maximale Kraft bei wenig Durchfluss. Damit eine Konstantpumpe diesen Druck aufbauen kann, muss der Servomotor mit Höchstdrehzahl arbeiten. Unter ungünstigen Bedingungen – wie hohen Umgebungstemperaturen und langen Rohlingen – kann das zu einer Abschaltung des Motors wegen Überhitzung führen und der Prozess wird unterbrochen. Solche Stillstandszeiten sind teuer und verärgern den Endanwender.