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O+P Fluidtechnik 10/2020

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O+P Fluidtechnik 10/2020

HYDRAULISCHE PRESSE

HYDRAULISCHE PRESSE 5FÜNF ACHSEN AN EINER PUMPE Ein weltweit aktives Unternehmen aus dem Bereich der Metallpulververarbeitung wollte seine Pressentechnik modernisieren. Unterstützt von Moog fand man eine Lösung im Einsatz eines elektrohydrostatischen Antriebssystems. Nebenbei wurde damit auch der ökologische Fußabdruck des Unternehmens verkleinert. PRODUKTE UND ANWENDUNGEN Die Firma Frey war auf der Suche nach einer modernen, effizienteren Technologie, um die bisherige hydraulische Systemlösung zu ersetzen, die bei ihren Isostatischen Pressen EasyISO verwendet wird. Moog erarbeitete in Zusammenarbeit mit der Firma Frey ein neues, modernes elektrohydrostatisches Antriebssystem (EAS), bestehend aus dem Funktionsblock mit integrierter elektrohydrostatischen Pumpeneinheit. Diese Antriebslösung zeichnet sich als eine energiesparendere Lösung aus, die sehr flexibel gestaltet werden kann. KALTISOSTATISCHES PRESSEN BEI METALLPULVERVERARBEITUNG Die Frey & Co. GmbH wurde 1989 von Dieter Frey gegründet. Der Firmensitz befindet sich im bayerischen Lenggries Fleck. Als führender Hersteller von Adapterwerkzeugen, Pressmaschinen und Automatisierungssystemen für die Pulvermetallurgie bietet das Unternehmen innovative Anwendungen für die Medizin-, Elektronik-, Automobil- und Keramikindustrie. Frey beschäftigt über vierzig Mitarbeiter, die unter anderem im Werkzeug- und Adapterbau sowie in der Entwicklung von Sondermaschinen beschäftigt sind und sich mit den Konstruktions-, Fertigungs- und Montageprozessen befassen. Da rund 80 % der Maschinen für den Export bestimmt sind, verfügt das Unternehmen über ein weltweites Vertriebsnetz in Asien, Europa und Südamerika. Die kaltisostatischen EasyISO-Pressen von Frey werden für die Herstellung von Keramikteilen mit gleichmäßiger Dichteverteilung und großen Längen eingesetzt. Kaltisostatisches Pressen (CIP) ist eine Materialverarbeitungstechnik, bei der hoher Druck auf Kera- mikpulver in einem abgedichteten, speziell für die Anwendung geformten Elastomer-Behälter ausgeübt wird. Während des Herstellungsprozesses wird das Pulver von einem losen Aggregat in einen teilweise dichten Pressling mit ausreichender Festigkeit für die Handhabung umgewandelt, bevor es in den nächsten Prozessschritt überführt wird. Die Pressen des Unternehmens übernehmen Produktionsfunktionen, die von der manuellen Entnahme und Befüllung bis hin zu vollautomatischen Fertigungslinien reichen. Grundlegende Pressenanwendungen sind mit einem Druckbehälter, einem Druckmessumformer und einem Rahmen mit einem Schließzylinder ausgestattet. Je nach Art des verwendeten Zuschlagstoffpulvers können die Matrizen nach jedem Presszyklus aus dem Druckbehälter herausgehoben werden oder an Ort und Stelle verbleiben. Die EasyISO-Baureihe ist mit einem Druckbehälter, einem Druckübersetzer sowie einem in einem Pressenrahmen eingebauten Schließzylinder ausgestattet. Die EasyISO-Serie hat einen modularen Aufbau für Presskräfte von 2 000 bis 10 000 KN und kann auf spezifische Kundenanforderungen zugeschnitten werden d.h. jede Presse kann innerhalb eines bestimmten Rahmens zwischen verschiedenen Pressdrücken sowie Bauteilgrößen definiert werden. FÜNF ACHSEN MIT EINEM ANTRIEB Die Zusammenarbeit zwischen der Firma Frey und Moog begann im Jahr 2010 mit der Entwicklung einer neuen hydraulischen Pulverpresse. Im Jahr 2018 entwickelte sich die partnerschaftliche Zusammenarbeit weiter, diesmal mit dem Ziel, gemeinsam ein verbessertes, zukunftsorientiertes Antriebssystem für die EasyISO- 30 O+P Fluidtechnik 2020/10 www.oup-fluidtechnik.de

HYDRAULISCHE PRESSE Maschinenbaureihe zu erarbeiten. Das ursprüngliche Design der EasyISO-Pressen umfasste eine traditionelle hydraulische Systemlösung für fünf einzelne Maschinenachsen, die Frey seit vielen Jahren einsetzte. Frey hatte das Ziel, eine neue, effizientere Antriebstechnologie für ihre isostatische Pressenbaureihe einzuführen, den Energieverbrauch zu senken und die Produktivität zu steigern. Das Moog- Team brachte die erforderlichen Fachkenntnisse in Bezug auf das Antriebssystem mit und konnte mit einem neuen Systemdesign punkten. Da Moog bereits eine enge Arbeitsbeziehung mit der Konstruktionsabteilung der Firma Frey hatte, entwickelte sich hier ein gutes Verständnis für die speziellen Anforderungen des Systems. POINTIERT PRESSKRÄFTE VON 2 000 BIS 10 000 KN ZIEHT ENERGIE NUR BEI BEDARF GERÄUSCHARM IM EINSATZ GUTE ZUSAMMENARBEIT DER INGENIEURTEAMS DIE MOOG-LÖSUNG Das Moog-Team erarbeitete einen Konzeptvorschlag, nach dem das elektro-hydrostatische Antriebssystem die Hauptachsen der EasyISO-Pressen sowie alle zusätzlichen Werkzeugachsen steuern sollte. Die modulare und einfach zu handhabende Antrieblösung von Moog umfasste eine EPU-Antriebseinheit, einen Funktionssteuerblock, eine Speichereinheit und ein kleines Hilfsaggregat. Das gesamte System war einfach zu bedienen und konnte vergleichsweise schnell montiert und in Betrieb genommen werden. Anfang 2019 wurde das Moog EAS-System bei Frey montiert und mit der Unterstützung von Moog in Betrieb genommen. Der gesamte Montage- und Inbetriebnahme Prozess verlief schnell und ohne größere Probleme. ERGEBNIS UND FUNKTIONALITÄT Das Moog EAS-System verbesserte die Wiederholbarkeit und Genauigkeit der EasyISO Pressenbaureihe und erwies sich auch als einfach in der Bedienung. Insgesamt konnte der Geräuschpegel des Gesamtsystems erheblich reduziert werden, basierend auf der Tatsache, dass die EPU nur dann Energie zur Verfügung stellt, wenn diese benötigt wird, was auch die Energieeffizienz erheblich verbessert und zur Senkung der Betriebskosten beiträgt. Im Hinblick auf die Marktanforderungen im Bereich der Isostatischen Pressen führte der Austausch des früheren Hydrauliksystems zu einer höheren Produktivität für die hochwertigeren Keramikteile und führte zu einem stabileren Produktionsprozess bei Frey. Der begrenzte Ölbedarf der EPU führte darüber hinaus zu einer verbesserten CO2-Bilanz der Frey-Pressen, was das Projekt zu einem beachtlichen Gesamterfolg führte! Die Firma Frey war mit der Performance des Gesamtsystems an den EasyISO-Pressen hoch zufrieden. Die Zusammenarbeit der Ingenieursteams von Frey und Moog erwies sich als sehr erfolgreich. Denn am Ende wurden alle fünf Pressenachsen mit einer EPU betrieben und das gesamte EAS-System erhielt eine verbesserte Energieeffizienz. Dies steigerte die Qualität der fertigen Keramikteile erheblich und reduzierte gleichzeitig die Gesamtbetriebskosten. Service- und Wartungsarbeiten sind, durch eine gute Zugänglichkeit und einer deutlichen Reduzierung der Komponenten, einfach durchzuführen. Bilder: Moog GmbH & Frey & Co. GmbH www.moog.de 01 02 01 Dieses Elektrohydrostatische Antriebssystem kommt in den Keramikpressen zum Einsatz 02 Der Unternehmenssitz von Frey & Co. GmbH in Lenggries Fleck www.oup-fluidtechnik.de O+P Fluidtechnik 2020/10 31

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