Weltgrößte vollautomatische Biege-Richtanlage, Bild: MAE

Weltgrößte vollautomatische Biege-Richtanlage von MAE: Mit einer Prozesskraft bis zu 40.000 Kilonewton richtet sie Stabstahl mit bis zu 700 Millimeter Durchmesser und 40 Tonnen Masse. Bild: MAE

Es läuft momentan recht gut für die Hersteller von hydraulischen Pressen, das zeigt ein Blick in die Wirtschaftsstatistik des VDW Verein Deutscher Werkzeugmaschinenfabriken, der auch die Pressenhersteller vertritt. Nach einer Delle 2014 zogen die Zahlen 2015 wieder kräftig an und übertrafen deutlich auch die von 2013. Im vergangenen Jahr konnten die Hersteller mit 1387 Anlagen die Produktion mengenmäßig um etwa 30 Prozent steigern. Dafür erzielten sie Erlöse von knapp 367 Millionen Euro – ein Plus gegenüber dem Vorjahr um fast 22 Prozent.

Interessant ist der Vergleich zu den nicht hydraulischen Pressen. Deren Stückzahl stieg zwar zwischen 2013 und 2015 von 23.602 auf 28.947 an, dafür erlösten die Hersteller aber nur 603 Millionen Euro – 201 Millionen Euro weniger als noch zwei Jahre zuvor. Auch wenn es durch Großprojekte starke Schwankungen gibt, ein Indiz, dass sich die Hydraulik gut behauptet.

Stephan Arnold, Schuler. Bild: Schuler

 

 

"Wir sehen im Iran ein Wachstumspotenzial in der Automobil-, Öl- und Gasindustrie, da es technologischen Nachholbedarf gibt." - Dr. Stephan Arnold, Technologievorstand Schuler

Von der Politik unbeeindruckt

Das bestätigt die Nummer Eins der Branche, das mittlerweile zum österreichischen Andritz-Konzern gehörende Unternehmen Schuler mit Sitz in Göppingen. Dr.-Ing. Stephan Arnold ist Technologievorstand des Unternehmens und meldet: „Wir verzeichnen derzeit eine gute Projekt- und Investitionsaktivität.“ Selbst der bevorstehende Austritt Großbritanniens aus der Europäischen Union kann das Unternehmen nicht erschüttern: „Kein unmittelbarer Einfluss“ – trotz voraussichtlich negativer Auswirkungen auf die britische Automobilproduktion und ihre Zulieferer. Der wichtige Service-Markt bleibe. Für einen gewissen Ausgleich sorgen, dürfte der Iran nach der Lockerung des Embargos: „Wir sehen im Iran ein Wachstumspotenzial in der Automobil-, Öl- und Gasindustrie, da es technologischen Nachholbedarf gibt.“

Was im Großen gilt, scheint auch auf kleinere Unternehmen zuzutreffen. „In unseren Nischenbereichen verzeichnen wir eine gleichbleibende Nachfrage auf hohem Niveau“, gibt Manfred Mitze, Direktor Technologie bei dem Unternehmen Maschinen- und Apparatebau Götzen (MAE), zu Protokoll. Und die Zulieferer der Pressenhersteller? Wichtige Abnehmer für Pressen seien nach wie vor die Automobil- und die Aerospace-Industrie. „Diese Branchen investieren strategisch und projektbezogen. Die derzeit und auf Sicht größten Absatzmärkte sind die USA, Asien sowie die Europäische Union“, schätzt Helmut Behl, Vertriebsleiter Pressen bei Bosch Rexroth.

Die unsicheren politischen Rahmenbedingungen ließen derzeit keine Voraussagen der wirtschaftlichen Entwicklung zu. Und so konzentriert man sich bei dem Schweizer Unternehmen Hoerbiger auf seine Stärken. Stephan Schelp, Verkaufsleiter der in Altenstadt ansässigen Tochter Hoerbiger Automatisierungstechnik, weiß wie: „Gerade in wirtschaftlich herausfordernden Zeiten, richten produzierende Unternehmen ihre Investitionen in Maschinen und Ausrüstung an den konkreten Business Values aus, beispielsweise den Möglichkeiten von Effizienzsteigerung, mehr Produktionsflexibilität, Wartungsfreiheit und einfacher Bedienung.“

Kunden fragen nach Energieeffizienz

Schelps Kollege, Produktmanager Josef Ritzle, ergänzt: „Die intelligente Kombination leistungsbestimmender Komponenten wie kompakte und dezentrale Antriebe, Hydraulik und Elektronik, tragen entscheidend dazu bei, diese von den Anwendern geforderten Vorgaben zu erfüllen.“ Der Versuch, alles zu elektrifizieren sei gescheitert – an den Kosten und am Verschleiß der mechanischen Bauteile. „Nur aus der Kombination der elektronischen Intelligenz und der Power der Hydraulik lässt sich das Optimum für den Kunden realisieren“, ist Ritzle überzeugt. Dabei hilft Servo-Hydraulik Energie zu sparen: „Bis zu 70 Prozent im Vergleich zu konventionellen Lösungen, und das, je nach Applikation, bei verbesserter Performance.“

SHA-Achse, Bild: Bosch Rexroth
SHA-Achse von Bosch Rexroth in einer Kalibierpresse der Firma Frey. Bild: Bosch Rexroth

Wettbewerb treibt Entwicklung

Das Beste aus zwei Welten ist auch die Devise bei Parker Hannifin. Nur so ließen sich die ständigen Forderungen der Kunden nach besserer Energieeffizienz und geringeren Total Cost of Ownership erfüllen. Wie so etwas aussehen kann, erklärt Business Development Manager Bernd Schnabel an einem Beispiel: „Durch die Verheiratung einer Verstellpumpe mit einem hochauflösenden Proportionalventil zu einer klassischen Load-Sensing-Steuerung, bei der die Pumpe den Differenzdruck über das Ventil regelt, lässt sich die Genauigkeit wesentlich steigern.“ Die Folge: Das konstante Druckgefälle wirkt sich in Abhängigkeit des Förderstroms und der wirksamen Verfahrzeit bezogen auf den Gesamtzyklus günstig auf die Verlustenergie aus. Einen gesunden Wettbewerb der Technologien, der letztlich alle Beteiligten weiterbringt, erkennt Professor Peter Groche, Leiter des Instituts für Produktionstechnik und Umformmaschinen (PtU) der TU Darmstadt. „Während frei programmierbare Stößelbewegungen früher ein Alleinstellungsmerkmal der Hydraulik waren, konnten sich Servopressen mittlerweile auf dem Markt etablieren, da sie neben einer hohen Energieeffizienz auch einen leisen und robusten Betrieb ermöglichen.“

Peter Groche, PTU. Bild: PTU

 

"Servopressen konnten sich mittlerweile auf dem Markt etablieren, da sie neben einer hohen Energieeffizienz auch einen leisen und robusten Betrieb ermöglichen." - Prof. Peter Groche, Leiter des Instituts für Produktionstechnik und Umformmaschinen der TU Darmstadt

Wie so meist, kommt es auf die konkrete Anwendung an, wer die Nase vorn hat. Schuler hat beides im Programm, wie Dr. Arnold erklärt: „Automobilhersteller bestellen heutzutage fast ausschließlich mechanische Pressenlinien mit Servodirekt-Technologie, weil sie die höchste Ausbringungsleistung bieten. Hydraulische Anlagen sind hingegen die bessere Wahl, wenn es um hohe Kräfte oder längere Haltezeiten wie beim Presshärten geht.“ Mit der Technologie „Pressure Controlled Hardening“ (PCH) sei es Schuler aber gelungen, auch hierbei die Ausbringungsleistung zu erhöhen.

Digitalisierung macht auch vor Pressen nicht halt

Die Digitalisierung hält auch in der Pressentechnik Einzug. So können bereits vorhandene Sensoren allgemeine Daten über den Pressenstatus und die Leistungsaufnahme, aber auch die Kraftabgabe, sammeln. Darüber hinaus lassen sich Kennwerte zur Zuverlässigkeit und Energieeffizienz ermitteln. Prof. Groche: „Zunehmend sind Antriebseinheiten bereits mit sämtlichen erforderlichen Sensoren und Schnittstellen ausgerüstet.“

Für Parker Hannifin ist digitalisierte Hydraulik und Elektrohydraulik längst Alltag, wie Bernd Schnabel feststellt: „Steuerungstechnisch gestaltet sich die Einbindung hydraulischer Antriebssysteme ebenso einfach wie die von elektromechanischen Lösungen; technologiespezifische Nachteile bei der Einbindung in die Steuerungsarchitektur sind nicht erkennbar.“ Moderne Steuer- und Leistungselektronik erweitere die Einsatzmöglichkeiten der Hydraulik immens und spare entscheidend Energie.

Peter Blau, Fraunhofer IWU. Bild: Fraunhofer

 

"Elektrohydraulische Kompaktachsen sind ventillos und haben damit die geringsten Verluste bzw. den besten Wirkungsgrad im Vergleich zu anderen hydraulischen Antrieben." - Peter Blau, Fraunhofer IWU

Den prinzipbedingten Nachteil der Verluste durch Umwandlung von elektrischer in hydraulische Energie könnten auch elektrohydraulische Kompaktachsen etwas ausgleichen. Diese hydraulisch geschlossenen Systeme bestehen aus einer Pumpe als Stellglied und einem Zylinder als Aktor. Die Steuerung erfolgt über den Servomotor der Pumpe. Peter Blau, Hauptabteilungsleiter Werkzeugmaschinen und Automatisierung am Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU, erklärt: „Diese Systeme sind ventillos und haben damit die geringsten Verluste beziehungsweise den besten Wirkungsgrad im Vergleich zu anderen hydraulischen Antrieben.“

Bosch Rexroth stellte eine solche Kompaktachse bis zu Kräften von 2500 Kilonewton auf der letzten Hannover Messe vor. Blau: „Derartige Systeme werden seit kurzem auch im Pressenbau eingesetzt, sowohl für Haupt- als auch für Ziehkissenantriebe.“ Wobei die Antriebskomponenten nicht als Kompaktmodul, sondern separiert genutzt würden. Als weitere Anbieter nennt er Voith Turbo und Parker Hannifin, Pressenhersteller Lasco hat das Konzept bereits für Massivumformanlagen eingesetzt. Der Wettlauf geht weiter. jl

Hydraulische Presse, Bild: Schuler
Mit der Technologie „Pressure Controlled Hardening“ (PCH) konnte Schuler auch bei hydraulischen Pressen die Ausbringungsleistung erhöhen. Bild: Schuler