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Verbesserung der Niedriggeschwindigkeitsstabilität bei Pressbremsen und Scheren: Warum die Auswahl der Hydraulikpumpe wichtiger ist als die Steuerung

Verbesserung der Niedriggeschwindigkeitsstabilität bei Pressbremsen und Scheren: Warum die Auswahl der Hydraulikpumpe wichtiger ist als die Steuerung

2024-10-10

Bei der Blechherstellung sind CNC-Pressebremsen und Guillotine-Scheren Standardgeräte.
Die meisten Optimierungsbemühungen konzentrieren sich auf Steuerungssysteme, lineare Skalen und Kompensationsalgorithmen.
Ein kritischer Faktor wird jedoch häufig unterschätzt: die hydraulische Stabilität bei niedrigen Drehzahlen.

In der Praxis zeigen viele Maschinen immer noch das gleiche Problem:

Zylinderrutsch oder Vibration bei geringer Geschwindigkeit

Dies führt unmittelbar zu Winkelabweichungen bei der Biegung und zu uneinheitlichen Schneidqualitäten bei Scheren.

Ursache: Leistung der Pumpe bei geringer Drehzahl

In vielen Fällen entsteht die Instabilität nicht aus dem Steuerungssystem, sondern aus der hydraulischen Energiequelle.

Die traditionelle Auswahl der Pumpe basiert typischerweise auf der Leistung in der Nähe der Nenngeschwindigkeit unter der Annahme eines ausreichenden Durchflusses und Drucks unter Nennbedingungen.
In modernen Systemen mit Servoantrieben oder VFD-Steuerung arbeiten Pumpen jedoch häufig mit geringer Geschwindigkeit, häufig im Bereich von 300~500 R/min.

Unter diesen Bedingungen zeigen herkömmliche Pumpendesigns in der Regel:

Erhöhte interne Leckage

Höhere Durchfluss- und Druckpulsation

Verringerte volumetrische Effizienz

Diese Effekte beeinträchtigen direkt die Bewegungsstabilität und die Reaktionsfähigkeit des Systems.

Lösungstrend: FG-Pumpen für innere Getriebe

Um diesen Einschränkungen zu begegnen, setzen immer mehr Maschinenbauer FG-Innengetriebepumpen als Haupthydraulikstromquelle ein.

Ihre innere Getriebestruktur bietet für den Niedriggeschwindigkeitsbetrieb inhärente Vorteile:

Niedrige Pulsationsleistung, unterstützt stabile Mikrobewegung und präzise Lückenkontrolle

Stabiler volumetrischer Wirkungsgrad, bei gleichbleibender Leistung bei niedrigen Drehzahlen

Anpassungsfähigkeit an große Drehzahlen, kompatibel mit Servo- und VFD-Antrieben

Typische technische Konfiguration

Bei Blechmaschinen sind unter anderem folgende Konfigurationen üblich:

Verdrängung: 25­40 mL/R

Nenndruck: 31,5 MPa

Höchstdruck: bis zu 35 MPa

Geschwindigkeitsbereich: 200~3000 R/min

Dieser Bereich umfasst die Anforderungen an kleine und mittlere Pressbremsen und -schere, einschließlich Volltonnage-Biegen und Dickplattenschneiden.

Leistungsverbesserungen in der Praxis

Die Erfahrungen aus dem Feld zeigen deutliche Verbesserungen bei der Verwendung interner Getriebepumpen.

Bei Druckbremsen:

Glattere Druckkurven bei langsamer Annäherung und Biegung

Stabilere Kontaktsteuerung

Stetige Rückkehrbewegung

Für Scheren:

Vorhersehbarere Geschwindigkeitswechsel bei Schneidbeginn und -ende

Verbesserte Schneidqualität und Wiederholbarkeit

Verringerte Vibration während des Betriebs

Da die Pumpe bei niedrigen Drehzahlen einen stabilen volumetrischen Wirkungsgrad aufrechterhält, ist das System nicht mehr stark von Kompensationsalgorithmen oder großen Sicherheitsmargen abhängig.

Technischer Wert

Das Upgrade der Hydraulikpumpe verändert das Systemverhalten grundlegend.

Statt sich auf die Steuerungskompensation zu verlassen, um die Instabilität zu korrigieren, gewinnt das System eine inhärente Stabilität durch die Stromquelle.

Dieser Ansatz ermöglicht:

Stabiler bei niedrigen Geschwindigkeiten

Reduzierte Komplexität der Abstimmung

Verbesserte Kohärenz zwischen den Produktionszyklen

Zusammenfassung

Bei Pressbremsen und Scheren wird die Präzision nicht allein durch das Steuerungssystem bestimmt.
Die hydraulische Leistung bei niedrigen Drehzahlen spielt eine entscheidende Rolle.

Durch die Einführung interner Getriebepumpen können Maschinenbauer die Präzision von der Steuerungsschicht bis zur hydraulischen Quelle erhöhen, wodurch ein stabilerer, vorhersehbarer und wiederholbarer Betrieb erreicht wird.