Die energiesparende Nachrüstung von Servomotoren steht seit Jahren auf der Modernisierungs-Roadmap vieler Fabriken.
Das Prinzip ist einfach: Ersetzen Sie den ursprünglichen Asynchronmotor und die Konstantpumpe durch einen Servomotor und eine Drehzahlregelung, um Energieverbrauch und Lärm zu reduzieren.

In der Praxis erzielen jedoch viele nachgerüstete Maschinen nicht die erwarteten Ergebnisse.

Branchenkontext: Wenn die Nachrüstung von Servos zu kurz kommt

Selbst nach mehrmaligem Upgrade der Motor- und Antriebs- und Tuning-Parameter stellen Ingenieure häufig Folgendes fest:

Energieeinsparungen geringer als theoretische Erwartungen

Druckinstabilität beim Drücken und Halten

Anhaltende Geräusche trotz Servosystem

Diese Probleme deuten darauf hin, dass eine Aufrüstung nur der Motorseite die Grundursache nicht behebt.

Grundursache: Herkömmliche Pumpen sind nicht für den Servobetrieb ausgelegt

Herkömmliche Zahnradpumpen und Flügelzellenpumpen sind für den Betrieb mit fester Drehzahl optimiert.
Beim Einsatz in Servosystemen, insbesondere bei niedriger Geschwindigkeit, treten mehrere Einschränkungen auf:

Der volumetrische Wirkungsgrad sinkt bei 200–400 U/min deutlich

Die interne Leckage nimmt zu, wodurch die effektive Druckabgabe verringert wird

Strömungs- und Druckpulsation werden stärker ausgeprägt

Infolgedessen muss das Servosteuerungssystem mit größeren Sicherheitsmargen kompensieren, was die Gesamteffizienz verringert.

Kernansatz: Pumpe und Servo als einheitliches System behandeln

Um echte Leistungssteigerungen zu erzielen, kombinieren moderne Retrofit-Lösungen:

Servomotor + Hochdruck-Innenzahnradpumpe der Serie FG

anstatt nur den Motor aufzurüsten.

Dadurch wird sichergestellt, dass sowohl der Antrieb als auch die Hydraulikquelle auf den drehzahlvariablen Betrieb abgestimmt sind.

Retrofit-Engineering-Methode

Ein typischer Retrofit-Prozess folgt einem strukturierten Ansatz.

Schritt 1: Definieren Sie Arbeitszyklus- und Druckanforderungen

Maximaler Arbeitsdruck (üblicherweise 20–25 MPa, in manchen Fällen bis zu 28–30 MPa)

Erforderlicher Durchfluss bei schneller Annäherung

Anforderungen an die Druckstabilität beim langsamen Drücken und Halten

Schritt 2: Wählen Sie die FG-Pumpenfamilie und den Hubraum aus

FG1 (25–40 ml/U) für Einzylinderpressen mit moderatem Hub und mittlerer Zykluszeit

FG1 (40–50 ml/r) oder FG2 (64–80 ml/r) für Mehrzylinder- oder Systeme mit höherem Durchfluss

Nenndruck: 31,5 MPa
Maximaler Druck: bis zu 35 MPa

Diese Spezifikationen übertreffen die Anforderungen der meisten älteren Maschinen.

Schritt 3: Passen Sie Servoantrieb und Geschwindigkeitsbereich an

FG-Pumpen arbeiten in einem weiten Drehzahlbereich von 200–3000 U/min:

Hohe Geschwindigkeit sorgt für ausreichend Strömung für eine schnelle Annäherung

Niedrige Geschwindigkeit sorgt für einen stabilen volumetrischen Wirkungsgrad beim Drücken und Halten

Dadurch kann das Servosystem den Durchfluss durch Geschwindigkeitsregelung effektiv regulieren, ohne durch Leckage oder Pulsation eingeschränkt zu werden.

Leistungsverbesserungen nach der Nachrüstung

Nach der Integration von FG-Pumpen in Servo-Nachrüstungen berichten Ingenieure typischerweise über Folgendes:

Druckkurven, die den Sollwerten genau folgen, insbesondere beim Drücken und Halten

Sauberere Motorstromkurven mit weniger Spitzen, was die tatsächliche Energieeffizienz verbessert

Spürbare Geräuschreduzierung, wodurch scharfe Pumpengeräusche durch ein sanfteres Hintergrundgeräusch ersetzt werden

Diese Verbesserungen spiegeln eine bessere Koordination zwischen dem Antriebssystem und der Hydraulikquelle wider.

Technischer Wert: Eine wiederholbare Nachrüstlösung

Für technische Manager, die werksweite Upgrades planen, bietet die FG-Serie mehr als nur schrittweise Verbesserungen.

Es bietet eine standardisierte Hydrauliklösung, die Folgendes integriert:

Energieeffizienz
Druckstabilität
Lärmreduzierung

in eine einzige, wiederholbare Systemarchitektur.

Zusammenfassung

Der Erfolg einer Servo-Nachrüstung hängt sowohl vom Motor als auch von der Hydraulikpumpe ab.

Durch die Kombination von Servoantrieben mit FG-Innenzahnradpumpen können Hersteller Folgendes erreichen:

Energieeinsparungen näher an den theoretischen Erwartungen

Stabile Druckregelung über den gesamten Zyklus

Reduzierter Lärm und verbesserte Arbeitsbedingungen

Konsistente Leistung auf mehreren Maschinen

Bei zukünftigen Nachrüstprojekten ermöglicht die Auswahl der entsprechenden Verdrängung innerhalb von FG0, FG1 oder FG2 einen skalierbaren und wiederholbaren Upgrade-Pfad, ohne die Hydraulikquelle jedes Mal neu entwerfen zu müssen.