Effizienz in einer neuen Dimension

Titelstory

Mit einer neu entwickelten Servopresse setzt Schuler die MSP-Baureihe fort: Nach den 1.000 und 2.000 Kilonewton starken Stanzautomaten bietet der Markt- und Technologieführer in der Umformtechnik nun auch eine Maschine mit 4.000 Kilonewton Presskraft, die über das neuartige Antriebskonzept verfügt.

02. Februar 2018
Ziel von Schuler war es, dem Kunden mit der MSP2-400 sowohl ein ausgewogenes Kosten-Nutzen-Verhältnis als auch ServoDirekt-Technologie und eine einfache Bedienung zu bieten. Bild: Schuler
Bild 1: Effizienz in einer neuen Dimension (Ziel von Schuler war es, dem Kunden mit der MSP2-400 sowohl ein ausgewogenes Kosten-Nutzen-Verhältnis als auch ServoDirekt-Technologie und eine einfache Bedienung zu bieten. Bild: Schuler)

Mit der MSP2-400 beweisen wir, dass eine wirtschaftliche Fertigung von gestanzten und umgeformten Teilen auch zu einem niedrigen Anschaffungspreis möglich ist«, erklärt der Schuler-Geschäftsführer Markus Bieg. »Diese neue Pressengeneration richtet sich an Kunden, die großen Wert auf ein ausgewogenes Kosten-Nutzen-Verhältnis legen, ohne deswegen auf unsere flexible Servodirekt-Technik und eine einfache Bedienung verzichten zu wollen.« Pressen auf mittlerem Preisniveau stellen derzeit das wachstumsstärkste Segment im weltweiten Markt für Umformtechnik dar, deshalb spielt die MSP2-400 eine sehr wichtige Rolle für Schuler.

Antriebsstränge mechanisch entkoppelt

Wie bei der Twinservo-Technik von Schuler werden in der Presse zwei ausschließlich elektronisch synchronisierte Antriebsstränge in gegenüberliegender Anordnung eingesetzt. Sie bestehen aus einem hochdynamischen Servomotor, einem Bremsmodul und einer Exzenterwelle, die wiederum aus einem Pleuel, einem Kniegelenk für einen steifen und geräuscharmen Betrieb sowie einem Stößel aufgebaut ist. Dadurch ergeben sich ähnliche Vorteile wie bei der Twinservo-Technik: Die weit außen liegenden Druckpunkte verbessern die Kippsteifigkeit und erlauben dabei eine größere außermittige Belastung.

Hinzu kommen die Vorteile der bewährten Servodirekt-Technik von Schuler: Im Pendelhubbetrieb lässt sich im Vergleich zu konventionell angetriebenen Pressen eine Steigerung der Ausbringungsleistung realisieren, die Hubhöhe ist zwischen 60 und 300 Millimetern individuell einstellbar. Die Aufspannfläche von Tisch und Stößel beträgt dabei 2.500 auf 1.200 Millimeter. Der Stößel ist – wie auch der einteilige Pressenkörper – in einer spannungsarm geglühten Stahl-Schweißkonstruktion ausgeführt.

Zulieferbetrieb in Ostdeutschland erster Anwender

Die erste Presse vom Typ MSP2-400 wird geht an einen Automobilzulieferer in Ostdeutschland. Zur Presse liefert Schuler auch die passende Bandanlage. Eine einfache Bedienung war ein wichtiges Entwicklungsziel: Fünf von Schuler vorprogrammierte Stößelbewegungskurven zum Umformen, Schneiden, Prägen, Biegen und Ziehen lassen sich über den intuitiv bedienbaren Touchscreen auswählen.

Der Kniegelenkantrieb ermöglicht bereits durch seinen Aufbau geringe Stößelgeschwindigkeiten während der Umformphase. Durch die individuelle Anpassung der Bewegungsabläufe an die Prozessparameter erhöhen sich sowohl die Präzision der gefertigten Bauteile als auch die Werkzeugstandzeiten.

Der optional erhältliche Optimizerpro erlaubt auch eine komplett freie Programmierung der Stößelkinematik. Der integrierte Wartungsplan sorgt für Prozesssicherheit: Abhängig von Betriebsstunden und Hubzahl zeigt die Software fällige Wartungsarbeiten an. Und die Einricht- und Try-out-Funktionen verkürzen nicht zuletzt die Einarbeitung der Werkzeuge.

Smart Assist optimiert Kurven vollautomatisch

Die MSP2-400 kann zusätzlich mit dem Smart Assist von Schuler ausgestattet werden, der den Pressenbediener beim Einrichten unterstützt. Dabei führt der elektronische Assistent mit Hilfe von Videos und Grafiken schrittweise durch den Vorgang, optimiert die Bewegungskurven von Stößel und Transfer vollautomatisch und überträgt die Daten an das Gesamtsystem.

Die Sicherheit des Teiletransports ist stets gewährleistet, und die vollautomatische Optimierung der Bewegungskurven einschließlich Beschleunigung und Einstellwinkel erhöht darüber hinaus die Ausbringungsleistung. Damit liefert Schulers Smart Assist innerhalb sehr kurzer Zeit gute Resultate.

Dieser Smart Assist – der zusätzlich zur Pressensteuerung auch auf einem Tablet oder ähnlichen mobilen Endgerät läuft – bittet darum, den Stößel und den Transfer nacheinander auf bestimmte Positionen zu fahren. Drückt der Pressenbediener auf ›Teach‹, werden diese Positionen gespeichert. Auf diese Weise erfasst der Smart Assist den minimal notwendigen Transfer-Hebehub und alle weiteren relevanten Daten.

Auf Grundlage der gesammelten Informationen werden anschließend die optimalen Bewegungskurven von Stößel und Transfer berechnet und die ermittelten Parameter an die Pressensteuerung übermittelt. Der so erheblich entlastete Bediener muss quasi nur noch den Startknopf drücken. Der Smart Assist ist ein Bestandteil des umfassenden Smart Press Shop, in dem Schuler Lösungen zur Digitalisierung und Vernetzung der Umformtechnik versammelt.

Elektronische Überlastsicherung beugt Schäden vor

Sollte es dennoch zu einer Fehlbedienung kommen, verhindert die elektronische Überlastsicherung Schlimmeres: Sie registriert ein Überschreiten der Presskraft sofort und ändert innerhalb von wenigen Millisekunden das Drehmoment des Hauptantriebs in die entgegengesetzte Richtung, um ein Verspannen der Presse zu verhindern. Die elektronische Überlastsicherung hilft dadurch, Stillstandzeiten zu reduzieren. Die erneute Inbetriebnahme ist dann nur nach einer Quittierung am Bedienpult möglich.

Der direkte und wartungsarme Antrieb per Torquemotoren ohne Zahnradgetriebe sorgt darüber hin-?aus für eine hohe Verfügbarkeit und Prozesssicherheit. Im Zusammenspiel mit dem reduzierten Massenträgheitsmoment verbessert sich dadurch auch die Energieeffizienz.

Die Wartung orientiert sich am Zustand der Maschine, der sich per Smartphone oder Tablet rund um die Uhr weltweit überwachen lässt. Über diese Kommunikationsschnittstelle analysiert auch der Schuler-Service die Prozessdaten der Maschine. Tritt eine Störung auf, wissen die Techniker schon vorab, was zu tun ist und welche Ersatzteile benötigt werden.

Preiswürdige Innovation auf der Euroblech

Mit der MSP 200 zeigte Schuler die erste Maschine aus der Baureihe erstmals 2014 auf der Euro-?blech in Hannover, damals noch unter dem Namen MSC 2000. Die Neuentwicklung eröffnete Stanz- und Umformbetrieben neue Perspektiven in der hochpräzisen und effizienten Teilefertigung zu einem attraktiven Kosten-Nutzen-Verhältnis. Das Antriebskonzept stellte einen Innovationssprung dar, da es die gesamte Funktionspalette der ServoDirekt-Technik bietet und die flexible Anpassung an alle denkbaren Werkzeugfunktionen und Umformprozesse ermöglicht. Die Innovation erhielt daraufhin prompt auch den ›Award zur Euroblech‹ in der Kategorie Stanzen.

50 Prozent weniger Energiebedarf, längere Werkzeugstandzeiten und eine höhere Präzision: Diese Angaben kann Rainer Hägele vom Stanzbetrieb Vogt & Käfer im württembergischen Esslingen, wo die MSP 200 seit einem halben Jahr läuft, voll unterstreichen. Bei einem Langläufer habe man die Werkzeugstandzeit um 150 Prozent erhöhen können, so Hägele: »Weil wir den Verfahrweg variabel programmieren können, gehen wir auf einen langsameren Arbeitshub und erreichen so ein besseres und kontrolliertes Fließverhalten des Materials. So können die Werkzeuge in der Produktion schnell eingefahren werden, wir sind schnell beim Gutteil und erreichen die bestmögliche Werkzeugstandzeit.«

Ein deutlicher Schub in der Energieeffizienz

2015 folgte mit der CSC 1000 (heute CSP 100) der Ein-Pleuel-Stanzautomat mit einem Antriebsstrang. Egal ob Automatik- oder Handeinlegebetrieb: Im Vergleich zu bisherigen C-Gestell-Pressen verlieh dieser Neuzugang in der Baureihe sowohl der Ausbringungsleistung als auch der Energieeffizienz einen Schub.

Der spiel- und schmierölfreie Antriebsstrang macht die CSP 100 wie auch die MSP 200 zu einer gut geeigneten Maschine für die Verpackungs- und Lebensmittelindustrie, da das Risiko einer Vermischung mit Prozessstoffen ausgeschlossen ist. Auch in der Medizintechnik oder bei der Verarbeitung von Edelmetallen darf keinerlei Öl auf das Material geraten. Zudem reduziert sich der Wartungsaufwand für die Maschine, da kein Ölwechsel mehr anfällt. Mit einer Aufstellfläche von gerade einmal zwei Quadratmetern benötigt die CSP 100 außerdem spürbar weniger Platz als herkömmliche Pressen, so dass Flächen beispielsweise für Logistik frei werden.

Zahlreiche Optionen verfügbar

Die programmierbare Stößelbewegung bietet weitere Vorteile: Die ›Quick-Lift‹-Funktion vereinfacht und beschleunigt den Werkzeugwechsel, und im Anschluss sorgt der Tuschierbetrieb für einen reibungslosen und schnellen Produktionsanlauf. »Durch diese Funktion und die gute Zugänglichkeit zum Maschinentisch sparen wir beim Werkzeugwechsel gut 30 Prozent an Zeit gegenüber unseren konventionellen Exzenterpressen«, bestätigt etwa Frank Leininger von der SF Schanz Stanztechnologie GmbH im württembergischen Straubenhardt.

Sowohl die 2.000 Kilonewton starke MSP 200 als auch die 1.000 Kilonewton starke CSP 100 lassen sich optional mit einem hydraulischen oder pneumatischen Ziehkissen, einem Kurvengenerator zur freien Programmierung der Stößelbewegung, einem Ausblasventil, einem hydraulischen Werkzeugspanner, integrierter Arbeitsraumbeleuchtung und Dämpferlementen zur Schwingungskompensation ausrüsten. Die Tischgröße beträgt 660 auf 950 Millimeter bei der CSP 100 und 1.100 auf 1.800 Millimeter bei der MSP 200.

Im Jahre 2016 erhielt das Schuler-Tochterunternehmen Beutler Nova, das beide Maschinentypen mitentwickelte und auch vertreibt, am Unternehmenssitz im schweizerischen Gettnau (Kanton Luzern) den Innovationspreis der Industrie- und Handelskammer Zentralschweiz (IHZ). »Die verschiedenen Innovationen in der Entwicklung der neuen Antriebstechnik für Stanzautomaten sowie die damit erreichte Steigerung der Ausbringungsmenge und der Energieeffizienz haben die IHZ-Jury überzeugt«, erklärte deren Präsident Werner Steinegger anlässlich der Preisverleihung.

Premiere der MSP2-400 auf der Euroblech in Hannover

Ob es auch für den jüngsten Zugang der Baureihe eine Auszeichnung geben wird, bleibt abzuwarten. Fest steht schon jetzt, dass Schuler die MSP2-400 ebenfalls auf dem Messestand bei der diesjährigen Euroblech in Hannover ausstellen wird. Dort können sich die Kunden vom 23. bis 26. Oktober selbst von den Vorteilen der Neuentwicklung überzeugen. Schuler-Vertriebsleiter Martin Schmid freut sich – wie auch alle anderen anwesenden Schuler-Experten – schon jetzt auf die Fragen.

Erschienen in Ausgabe: 01/2018