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Thermoenergetisches Verhalten hydraulischer Tiefziehpressen unter Berücksichtigung neuester Entwicklungen in der Antriebstechnik

AiF-Nr.:

19764BR

EFB-Nr.:

16/117

Kurztitel:

Thermik Pressen

Laufzeit:

01.11.2017 - 31.10.2019

Forschungsstelle:

IFD Dresden


Projektbeschreibung

Das thermische Verhalten von hydraulischen Tiefziehpressen wird bisher nur oberflächlich betrachtet und im Rahmen der Maschinen- und Antriebskonstruktion anhand vereinfachter empirischer Formeln und Annahmen berücksichtigt. Ein Beispiel hierfür ist die Dimensionierung der Kühlleistung auf ein Drittel der installierten Motorleistung. Das Kühlsystem wird dadurch vielfach überdimensioniert. Verstärkt wird dieser Effekt durch neue Konstruktionsprinzipien mit drehzahlvariablen Pumpenantrieben, die gegenüber den konventionellen Antrieben energieeffizienter arbeiten und damit wesentlich geringere Ölvolumina und eine wesentlich geringere Kühlleistung benötigen. Eine optimale Auslegung des Kühlsystems für die hydraulischen Antriebe in der Tiefziehpresse bietet großes Potential zur Reduktion des Energieverbrauchs bei gleichzeitiger Stabilisierung und Verbesserung des Betriebsverhaltens der Gesamtmaschine.

Ziel des Forschungsvorhabens ist es zum einen, mithilfe eines thermischen Modells der Tiefziehpresse eine Methodik zur Bestimmung der zu installierenden Kühlleistung zu entwickeln. Es lassen sich damit sowohl die Betriebs- als auch Investitionskosten der Tiefziehpresse reduzieren. Weiterhin soll der Einfluss der Öltemperatur auf den Energieverbrauch und das dynamische Verhalten der hydraulischen Antriebe untersucht werden und eine sowohl energetisch als auch prozesstechnisch optimale Temperaturführung abgeleitet werden. Die im Ergebnis dieses Projektes erarbeiteten detaillierten Erkenntnisse zum thermischen Verhalten der Tiefziehpresse bilden die Grundlage zur Verbesserung des Maschinenverhaltens und zur Reduktion des Energieverbrauchs und der Investitionskosten.

Die in Deutschland ansässigen kleinen und mittelständischen Pressenhersteller, Pressenbetreiber und Zulieferbetriebe setzen bevorzugt auf Tiefziehpressen mit hydraulischen Antrieben. Das Projekt besitzt deshalb eine hohe Relevanz für KMU und hilft, diese technologisch und wirtschaftlich nachhaltig zu stärken.


 

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