Werkzeugmaschine mit Parallelhaltesystem und Schnittschlagdämpfung

Parallelhaltesystem und Schnittschlagdämpfung verbessern die Parallelität von Pressentisch und der oberen Werkzeugaufnahme für hydraulisch Pressen. - Bild: Lemacher Hydraulik

| von Felix Lauther

Neue Presswerkzeuge machen es erforderlich, die Pressen stabiler auszuführen und die Parallelität von Ober- und Unterwerkzeug zu verbessern. Bei außermittigen Belastungen im Werkzeug ist eine hohe Präzision notwendig. Die Parallelhaltung sollte auch während des Schnittschlags zuverlässig arbeiten.

Was ist ein Linear-Gleichauf-Mengenteiler-System?

blauer Linear-Gleichlauf-Mengenteiler von Lemacher Hydraulik
Der LGM dient für das Parallelhaltesysteme als Verdränger und bietet eine effektive Schnittschlagdämpfung. - Bild: Lemacher Hydraulik

Die Basis für das Parallelhaltesystem ist zum Beispiel der Linear-Gleichlauf-Mengenteiler (LGM) von Lemacher Hydraulik. Auf Grundlage des Dosierprinzips arbeitet der LGM sehr effizient. Für das Parallelhaltesystem (PHS) wird der LGM als Verdränger eingesetzt und bietet damit die Möglichkeit eine effektive Schnittschlagdämpfung zu integrieren.

Braucht das Parallelhaltesystem zusätzlich Energie?

Mit dem Einsatz von Druckspeicher ist es gelungen das PHS-System, nach dem Entlüften ohne zusätzliche Energie, autark arbeiten zu lassen. Die Genauigkeit unterliegt nur der Kompressibilität des Druckmediums und der Fertigungsgenauigkeit der Teile.

  • Die Fertigungstoleranzen werden durch speziell entwickelte Herstellungsverfahren soweit reduziert, dass diese bei einer Toleranzbeurteilung vernachlässigt werden können.
  • Der Kompressionsfehler der entsteht, beträgt 0,7 Prozent des Ölvolumens - bei einer Druckdifferenz von 100 bar. Diese Abweichungen können durch den Einsatz eines anders Fluid, wie zum Beispiel HFC, weiter minimiert werden.
  • Mit der Kompressionskompensation von Lemacher werden diese Fehler um weiter 85 Prozent minimiert. Es verbessert sich auch der ckx- und cky-Wert deutlich. Ohne eine elektronische Steuerung einzusetzen wird, basiert die Regelung auf hydromechanische Weise.

In der Praxis bedeutet dies eine hydraulische Genauigkeit von wenigen hundertstel Millimeter. Verformungen der Werkzeuge und Maschinentische sind hierbei nicht berücksichtigt.

Wie dynamisch arbeitet ein PHS?

Das Parallelhaltesystem arbeitet ähnlich einer elektronischen Master-and-Slave-Regelung. Jedoch arbeitet dieses System rein passiv und nicht aktiv gegen die Presse. Damit hat der anwender die Möglichkeit, das PHS auch bei Pressen mit sehr elastischem Rahmen und niedriger Eigenfrequenz einzusetzen.

Elektronische Regelungen mit Gegenkraft, wie sie zum Beispiel bei Glasfaserverbundwerkstoffpressen (SMC) eingesetzt werden, kommen hier schnell an die Stabilitätsgrenze.

Was bewirkt die Schnittschlagdämpfung?

Das Parallelhalte-System arbeitet während der Abwärtsbewegung der Presse rein als Verdränger. Die sich ergebenden Durchflüsse lassen sich einfach begrenzen. Sollten sich bei einem Schnittschlag die Volumenströme durch die frei werdende Energie erhöhen, so wird dieses Verhalten schon im Ansatz durch Stromventile vermieden. Während des Schnittschlags gewährleistet das PHS die Parallelität.

Auf Wunsch des Kunden, bietet Lemacher an, das PHS-System mit einer Schnittschlagdämpfung auszuführen oder nachzurüsten.

Wie erfolgt die automatische Rückstellung der Gleichgangzylinder?

Die Gleichgangzylinder und der Linear-Gleichlauf-Mengenteiler fahren beim Öffnen der Presse selbsttätig in Ihre Ausgangsposition zurück. Über einen Speicher wirkt hierbei eine Kraft auf die Zylinder, die sie wieder in die ausgefahrene Stellung bringt. Anschließend warten die Zylinder auf den nächsten Stößelhub.

Die Gleichgangzylinder sind mit dem Linear-Gleichlauf-Mengenteiler so verbunden, dass sich eine gewisse Zwangsspülung ergibt. Die Entlüftung kann mit einem einfachen Hydraulikaggregat oder durch einen Anschluss an die Druckversorgung einer hydraulischen Presse sichergestellt werden.

Wie wird das Parallelhaltesystem synchronisiert?

Das PHS kann in den Endlagen betrieben werden. Dazu müssen die Gleichgangzylinder auf dem Pressentisch nivelliert werden. Es kann aber auch mit einem werkzeugspezifischen Gleichlauf arbeiten. Hierbei werden in einer frei wählbaren Hubposition die Gleichgangzylinder nacheinander am Stößel oder Werkzeug „angelegt“. Anschließend ist dieser Zustand eingefroren und wird über einen langen Zeitraum Leckage freigehalten. Im einfachen Fall erfolgt dies manuell ohne Steuerung. Praktikabel ist jedoch hierbei ein Anschluss an die Pressensteuerung. Werkzeuge mit eigener Rückstellfunktion können problemlos eingesetzt werden, weil das Parallelhaltesystem in seinen Parametern als geschlossenes System arbeitet.

Wie sicher sind Dämpfungszylinder?

Die Dämpfungszylinder (Gleichgangzylinder) werden den Anforderungen angepasst und können die Parallelhaltung auch beim Tiefziehen und Prägen sicherstellen. Sie werden so ausgelegt, dass die Maximalkraft der Presse aufgenommen wird.

Wie werden Dämpfungszylinder befestigt?

Die Zylinder werden mit einem Bund versehen um sie mit Spannvorrichtungen auf den Tisch zu klemmen, oder erhalten eine Platte mit Durchgangslöchern. Distanzplatten für die obere Werkzeugaufnahme werden den Erfordernissen angepasst.

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