Schlanke Linie

Marginale Spalte

Die auf Komplettautomation umgerüstete 2.500-Tonnen-Presse im Prototyping-Center von Gräbener.
Fotos: Gräbener Maschinentechnik

März 2013

 

Dünne, aber stabile Bauteile sind heute im Automobilbau gefragt. Für geschlossene rohrförmige Profile und Bleche liegt daher die Innenhochdruckumformung wieder voll im Trend. Gräbener Maschinentechnik setzt dafür auf modernste Steuerungstechnik von Rexroth.

 
 

Geringerer CO2-Ausstoß, niedrigerer Kraftstoffverbrauch: Im Automobilbau ist heute weniger mehr. Vor allem im Karosseriebau setzen die Hersteller auf eine schlanke Linie. In der Serienfertigung verhilft das der Innenhochdruckumformung (IHU) zu neuer Beliebtheit. Bei diesem Fertigungsverfahren verformt eine Flüssigkeit unter hohem Druck Profile, Bleche und Rohre.

Die Geometrie passt sich dabei an die umgebende Werkzeugkontur an. Aus neuen, zum Teil hochfesten Metalllegierungen lassen sich mit diesem Verfahren Rahmenstruktur- und Karosserieteile mit höheren Festigkeitswerten und dünnerer Wandstärke fertigen. Das Gewicht der Teile verringert sich dadurch deutlich. Die IHU ist ein Konzept, um den Leichtbau vor allem im Automobilbereich voranzutreiben.

Die Nachfrage nach neuen Anlagen steigt daher. Und dank moderner Steuerungen fertigen auch nachgerüstete, bestehende IHU-Maschinen produktiv und wirtschaftlich. Passende Lösungen liefert die Gräbener Maschinentechnik GmbH & Co. KG im nordrhein-westfälischen Netphen-Werthenbach.

Der Hersteller von IHU-Pressen und Betreiber eines eigenen Prototyping-Centers setzt dafür auf die IndraMotion MLC von Rexroth mit vordefinierten Reglern für die Hydraulik. Damit wird der komplexe Prozessablauf stark vereinfacht und die Produktivität der Maschinen steigt. Neue und generalüberholte Anlagen arbeiten mit der Steuerung zudem deutlich energieeffizienter.

Aus Alt mach neu

Gräbener nutzt die Technologie auch für eigene Maschinen. Durch die Übernahme der Schuler-Hydroforming-Immobilie im Oktober 2010 hat das Unternehmen seinen Bestand an IHU-Prototyping- und Kleinserienmaschinen mehr als verdoppelt. Die veraltete Steuerungstechnik der erworbenen Maschinen machte jedoch eine Generalüberholung notwendig.

„Als Maschinenhersteller verlangten wir ein Steuerungskonzept, das wir schnell und effizient integrieren können und eine hohe Funktionalität für komplexe Prozesse bietet“, erläutert Sales Manager Torsten Adam. Als Maschinenbetreiber lauteten die Anforderungen für die eigene Prototypenfertigung: geringer Zeitaufwand zur Entwicklung und Erprobung von Prototypen, hohe Flexibilität und Condition Monitoring.

Die IndraMotion MLC erfüllt diese Anforderungen: Wo bisher in IHU-Pressen immer zwei Steuerungen zum Einsatz kamen – eine übergeordnete SPS und eine NC-Achssteuerung – übernimmt die MLC jetzt beide Aufgaben. „In der Software sind zahlreiche hydraulische Regler bereits vordefiniert.

Wir mussten sie nur noch parametrieren“, betont Torsten Adam. Die Ingenieure nutzten IndraWorks, um den Engineeringaufwand deutlich zu reduzieren. Das Generic Application Template, ein vordefinierter Programmrahmen mit Maschinenablaufsteuerung, vereinfachte die Modularisierung der Maschinensoftware. Anwendertypische Vorlagen erleichterten den Projektstart und das Fehlerhandling.

Schnell geregelt

Die MLC als Multiachsregler beschleunigt die komplexen hydraulischen Prozesse bei der Innenhochdruckumformung: Die Steuerung übernimmt die Reglerfunktionen für sämtliche hydraulischen Achsen zentral und kommuniziert über sercos mit ihnen. Das ermöglicht einen schnellen, direkten Parameterzugriff auf alle Achsen.

Das Ergebnis überzeugt: Eine von Gräbener generalüberholte 2.500-Tonnen-Presse wird mit insgesamt acht Werkzeugregelachsen und zwei Druckübersetzern über einen digitalen Achsenregler im geschlossenen Regelkreis betrieben. Jede der Achsen lässt sich positions- und druckgeregelt in Abhängigkeit von einer weiteren Achse steuern.

Rundum effizient

Das eigentliche Prozessablaufprogramm mit der Visualisierung für den Bediener fasst Gräbener Maschinentechnik in der Press-Pro® 3 zusammen. Durch die offenen Schnittstellen und Programmierstandards der MLC können Anwender ihre Umformprozesse selbstständig weiterentwickeln. Die Ein- und Ausgabe von maschinen-, werkzeug- und prozessrelevanten Daten erfolgt über intuitiv erfassbare Bildschirmmasken.

Torsten Adam hebt ein weiteres Plus hervor: „Wir sind ja gleichzeitig auch Anwender und wissen daher genau, wie wichtig niedrige Lebenszykluskosten im Betriebsalltag sind.“ Ein intelligentes Hydraulikpumpen-Management sorgt darum für eine verbesserte Energieeffizienz: Die Pumpen lassen sich pro zess abhängig parametrieren und erzeugen immer nur so viel Energie, wie aktuell benötigt wird.

Über das in IndraWorks integrierte Rexroth-Tool WinView erkennt der Anwender den Verschleiß wichtiger Bauteile, bevor es zu einem Ausfall kommt, Langzeitaufzeichnungen vereinfachen die Analyse sporadischer Fehler und beschleunigen das Wiederanlaufen nach Störungen. So sorgt Gräbener für schlanke Prozesse auf der ganzen Linie.