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Bis zu 40 Prozent Energie eingespart

Für einen effizienten und reibungslosen Betrieb seiner Pressen und Pressenlinien verbaut die Schuler AG Kabel von LAPP

 

Der internationale Wettbewerb in der Automobilindustrie wird immer härter. Aus diesem Grund wird besonders in der Produktion auf maximale Effizienz gesetzt. Das beginnt bereits bei der Ausformung der bis zu 2,5 mm dicken Stahlbleche in die gewünschte Karosserieform. Hierfür werden immer mehr die innovativen Servopressen der Göppinger Schuler AG verwendet. Weltweit hat der führende Umformtechnikanbieter bereits über 200 Pressenlinien und Pressen mit ServoDirekt-Technologie (SDT) ausgeliefert. Auch bei den Komponenten ist Leistung gefragt: Schuler vertraut auf Steuerleitungen, Leistungskabel, Datenkabel und BUS-Leitungen von LAPP.

Pressenlinien und Pressen mit ServoDirekt-Technologie von Schuler gelten als besonders leistungsfähig. Foto: Schuler

Pressenlinien und Pressen mit ServoDirekt-Technologie von Schuler gelten als besonders leistungsfähig. Foto: Schuler

Pressenlinien und Pressen mit ServoDirekt-Technologie gelten als besonders leistungsfähig. Die wichtigsten Vorteile: Mit den Servopressen können im Vergleich zu rein hydraulischen Anlagen mindestens 30 Prozent mehr Teile ausgeformt werden. Gleichzeitig werden bei gleicher Ausbringungsmenge bis zu 40 Prozent Energie eingespart. Hinzu kommen die hohen Wirkungsgrade der Motoren mit einer Leistung von maximal 750 kW pro Meter. In einer Presse befinden sich bis zu vier solcher kräftigen Antriebe, die sich durch ihre hohen Drehmomente auszeichnen, die sie bereits ab der niedrigsten Drehzahl abrufen können. In wesentlich kleinerer Bauart stecken noch deutlich mehr dieser Motoren auch in den Transfersystemen zum Teile-Transport innerhalb der Pressenlinien, den Crossbar Feedern von Schuler.

Dank der dynamischen, direkt steuerbaren Servomotoren kann die Stößelbewegung vor und nach der Umformphase verzögert beziehungsweise beschleunigt werden. Die Folge: Die Zykluszeit verkürzt sich. Herkömmliche Pressen mit Schwungrad-Antrieb sind dazu nicht in der Lage. Ihre Geschwindigkeit beziehungsweise Hubzahl wird von der schnellstmöglichen Umformgeschwindigkeit bestimmt. Durch die Simulation der komplexen zusammenhängenden Bewegungsabläufe am Computer kann die Effizienz der Servopressen hinsichtlich Energieverbrauch und Produktivität noch weiter verbessert werden. Auf diese Weise können zum Beispiel Werkzeuge, mit deren Hilfe eine Presse Bauteilen ihre Form gibt, von Anfang an so konstruiert werden, dass die Möglichkeiten der ServoDirekt-Technologie hinsichtlich Dynamik und Flexibilität voll ausgeschöpft werden.

Schuler vertraut auf Steuerleitungen, Leistungskabel, Datenkabel und BUS-Leitungen von LAPP. Foto: Schuler

Schuler vertraut auf Steuerleitungen, Leistungskabel, Datenkabel und BUS-Leitungen von LAPP. Foto: Schuler

Entsprechend hoch sind die Anforderungen an die elektrischen Leitungen innerhalb einer Pressenlinie. „Sie müssen der gesamten Belastung standhalten, um den effizienten Betrieb zu ermöglichen“, so Gert Horn, Leiter Elektrokonstruktion im Technologiefeld Automotive Press Technology der Schuler AG. Deshalb kommt in den Servopressenlinien und Pressen von Schuler vorwiegend die Kabel- und Verbindungstechnik von LAPP zum Einsatz. Rund 55 Kilometer Kabel sind in einer Servopressenlinie durchschnittlich verlegt. Dabei handelt es sich vorwiegend um Steuerleitungen und Leistungskabel für die Motoren, aber auch um Datenkabel und BUS-Leitungen. Schließlich versorgen die Leitungen nicht nur die insgesamt 160 Antriebe mit Strom, sondern transportieren auch riesige Mengen an Informationen und Daten zur Überwachung und Steuerung der kompletten Anlage.

Bei einer Monoblock Servopresse (Maschine besteht aus einem Schweißteil mit Tisch, Ständer und Kopfstück, bis zu 800 Tonnen schwer) setzt Schuler für die interne Verkabelung vorwiegend die ÖLFLEX® CLASSIC 110 Anschluss- und Steuerleitungen ein. Zum Beispiel für die Leitungsinstallation im Pressenständer, als Verbindungsleitungen zum Schaltschrank, für die Zu- und Ableitungen zum Schmierölaggregat oder an der Steckdosenplatte an der Maschine. Die dortigen Sockelgehäuse verwendet Schuler als Verteilerboxen. Hier werden die Ableitungen zu den vier Schuko-Steckdosen, zu vier Maschinenleuchten, zum Endschalter für die Schutztüren und für den Druckschalter zum Stößelgewichtsausgleich mit ÖLFLEX® CLASSIC 110 verbunden. Dort, wo mit einer Beeinflussung durch elektrische Felder zu rechnen ist, auch die geschirmte ÖLFLEX® CLASSIC 115 CY zum Einsatz. Für Profibus-Verbindungen setzt Schuler in den Monoblocks die Datenleitungen UNITRONIC® BUS PB FD P und UNITRONIC® BUS PB FD PA ein.

Die dynamischen, direkt steuerbaren Servomotoren helfen,  die Zykluszeit deutlich zu verkürzen. Foto: Schuler

Die dynamischen, direkt steuerbaren Servomotoren helfen, die Zykluszeit deutlich zu verkürzen. Foto: Schuler

Bei den noch viel größeren Servopressenlinien G1 sind die Maschinenkörper in Ständerbauweise aus Tisch, Ständer und Kopfstück zusammengesetzt. Eine solche Anlage ist im Schnitt 85 Meter lang. In der Regel werden bis zu sechs Servopressen miteinander verbunden, um die Karosserieteile stufenweise fertigzustellen. Die Presskraft einer Pressenlinie beträgt rund 9000 Tonnen. Hier werden für die interne Installation die abriebfesten Steuerleitungen ÖLFLEX® CLASSIC 400 P mit PUR Außenmantel verwendet. Zum Beispiel für die Verbindung der Motoren, Endschalter, Steckdosen mit den Installationsklemmkästen. Horst Welz, Montagemeister der Elektroabteilung bei Schuler: „Wir brauchen hier besonders hochwertige Kabel, die hohen Beanspruchungen wie zum Beispiel in einem Ölnebel Stand halten.“

Die schnellere Beschleunigung der Werkzeuge bringt natürlich auch höhere Anforderungen an die Energieführungssysteme und deren Komponenten wie die Leitungen mit sich. Zug-, Schub-, Biegungs- und Torsionsbelastungen müssen hier mit dem Wunsch nach maximaler Lebensdauer bei geringerem Platzbedarf, reduziertem Gewicht und verringertem Mindestbiegeradius vereint werden. Deshalb werden bei Schuler, dort wo Leitungen betriebsmäßig bewegt werden ÖLFLEX® CLASSIC FD 855 P und ÖLFLEX® CLASSIC FD 855 CP eingesetzt. Zum Beispiel für die Verbindung vom Kopfstück zum Stößel, der sich ständig auf- und abwärts bewegt. Diese Leitungen für raue Einsatzbedingungen haben eine adhäsionsarme Oberfläche, sind ölbeständig, halogenfrei und flammwidrig und für bis zu fünf Millionen Wechselbiegezyklen in einer Energieführungskette ausgelegt.

Übrigens: Um Belastungsspitzen zu vermeiden, kommt bei den Servopressen auch die herkömmliche Schwungrad-Technik zum Einsatz: „Allerdings nicht mehr als Antrieb, sondern als Energiespeicher in Form von Elektromotoren“, sagt Gert Horn. „Sie sind im Keller unterhalb der Anlage installiert und laufen kontinuierlich. Die Energiespeicher sollen Belastungsspitzen abdecken, die bei einer Pressenlinie andernfalls das Stromnetz stark belasten würden.“ Bislang verfügt jede einzelne Presse einer Linie über einen separaten Energiespeicher.

Horst Welz: „In Sachen Kabel ist LAPP unser Premiumhersteller und steht für Qualität und guten Service. Um Produktionsausfälle zu vermeiden, wollen wir für unsere Servopressen nur das Beste nehmen.“

Der Kunde

Als Technologie- und Weltmarktführer in der Umformtechnik liefert Schuler Maschinen, Anlagen, Werkzeuge, Verfahrens-Know-how und Dienstleistungen für die gesamte metallverarbeitende Industrie. Zu den Kunden gehören Automobilhersteller und -zulieferer sowie Unternehmen aus der Schmiede-, Hausgeräte-, Verpackungs-, Energie- und Elektroindustrie.

Web: www.schulergroup.com
Mail: info(at)schulergroup.com