Umformpressen mit Servo-Direkt-Antrieb sind hochflexibel

Nachdem der schwäbische Pressenbauer Schuler bereits mehrere Servopressen in der Zulieferindustrie etablieren konnte, wurde im August 2009 erstmals eine sechsstufige Servopressenlinie bei BMW installiert. Schuler lieferte die Pressenlinie mit dem neuen Servo-Direkt-Antrieb, mit Platinenlader, Crossbar-Feeder-Automation und einem ergonomisch gestalteten Auslaufbereich. Insbesondere zeichnet sich die Pressenstraße durch die Kombination von hoher Presskraft, Flexibilität und gesteigerter Ausbringungsleistung aus.

Die Bewegungskurven lassen sich individuell programmieren

Die Servo-Direkt-Antriebe bieten eine maximale Flexibilität, mit der auch komplexe Bauteile hergestellt werden können. Die Bewegungskurven können dabei individuell programmiert werden und der Pendelhub ermöglicht kleine Stößelhübe ohne den Einsatz einer aufwändigen Hubverstellung. Der Antrieb erfolgt ohne Schwungrad direkt durch hochdynamische Torquemotoren – eben die Grundlagen für eine hohe Ausbringungsleistung.

Die Pressenlinie besteht aus sechs Servopressen, die es mit der Peripherie insgesamt auf eine Länge von 98 m bringen. Zwischen den einzelnen Umformstationen befinden sich die neuen Crossbar Feeder als Bindeglieder, die die jeweils abgepressten Teile von einer zur anderen Station weitertransportieren. Insgesamt verfügt die Pressenlinie über eine Presskraft von 10 300 t, wobei es die Kopfpresse (das ist die erste Presse in der Linie) schon allein auf 2500 t Presskraft bringt.

Breites Bauteilspektrum mit wechselnden Anforderungen flexibel pressen

Der Betreiber will künftig über 40 verschiedene Teile für diverse Fahrzeuge mit dieser Linie produzieren. Dies allein schon zeigt, wie flexibel die Servopressenlinie ist, wenn es um ein breites Bauteilspektrum mit recht wechselnden Anforderungen an die Teile geht.

Es können bis zu 5 m große Werkzeuge eingesetzt werden

Die äußerst kompakte Bauweise der Servopressenlinie ermöglicht den Einsatz von bis zu 5 m großen Werkzeugen. Mit der Kombination derart großer Werkzeuge in einer Servopressenlinie mit 17 Hüben pro Minute wurde ein Novum in der Karosseriefertigung erreicht.

Am Einlauf zur Pressenlinie füttert ein Platinenlader die Fertigungslinie mit einzelnen, zugeschnittenen Platinen. Nach der automatischen Zentrierung übernimmt die Kopfpresse mit 2500 t Presskraft den ersten Umformvorgang – die Hauptumformung – und bringt das Bauteil schon einmal in Form. In den fünf weiteren Servopressen erfolgen dann schrittweise die weiteren lokalen Schneid- und Umformprozesse.

So entsteht Schritt für Schritt oder Takt für Takt ein maßgenaues und sauber umgeformtes Bauteil, an dem auch in der Umformtechnik komplex geltende Geometrien und Bauteile realisiert werden.

Pressenlinie kann auch für das Werkzeugtryout genutzt werden

Über ihre eigentliche Aufgabe der Karosserieteilefertigung hinaus kann die Pressenlinie auch für das Werkzeugtryout vor dem Produktionsstart eingesetzt werden. Somit können die Werkzeuge auf den Produktionspressen unabhängig (bei einem entsprechenden Werkzeugwechsel) voneinander mit Hilfe eines elektronischen Handrades feinfühlig eingearbeitet werden.

Mit der entsprechenden Transfertechnik ausgestattet, kommt die Servopressenlinie so richtig in Schwung. Denn die hochmoderne und angepasste Automatisierung lässt die Pressen auf Hochtouren laufen. Entscheidend dabei ist der neuartige Platinenlader, der mit seiner optischen Teilezentrierung für viele unterschiedliche Platinenformen ausgelegt ist. Zum anderen sind es die sieben Crossbar Feeder, welche die Teile in absoluter Synchronisation von einer Presse zur anderen transportieren.

Jährlich werden etwa 55 000 t Stahl auf der Pressenlinie verarbeitet

Insgesamt ist die Servopressenlinie zur Verarbeitung von modernen hochfesten Stahlblechen und unter Berücksichtigung minimaler Ressourcen ausgelegt. Dabei ist hervorzuheben, dass die Anlage mit einem intelligenten Energiemanagement – hier ist insbesondere auf die Möglichkeit der Energierückspeicherung zu verweisen – ausgestattet ist. Wie eigene Untersuchungen bei Schuler ergaben, werden mit Hilfe der Servotechnik etwa 20 bis 30% an Energie im Vergleich mit herkömmlicher Pressentechnik eingespart.

Bei BMW in Leipzig sollen auf der Servopressenlinie jährlich 55 000 t Stahl (das entspricht etwa 200 t Stahl pro Tag) zu 32 000 unterschiedlichen Karosserieteilen pro Tag verarbeitet werden, die sich letztendlich in Form von Türen, Front- und Heckklappen in diversen BMW-Fahrzeugen wiederfinden.