Der Boden vibriert, wenn die beiden Pressenstrassen arbeiten. Sie formen verschiedene Karosserieteile und der Bedarf ist gross: Der Fahrzeugabsatz ist der beste seit 2007. Die Werke laufen unter Volllast und jeder Eingriff in die Maschinen und Anlagen ist äusserst zeitkritisch.
Sicherung der Servicefähigkeit
Bei zwei zehn Jahre alten mechanischen Pressenstrassen, 2005 von Schuler installiert, entschied der Automobilhersteller, die Hauptantriebe zu erneuern. Hauptmotivation war die langfristige Sicherung der Servicefähigkeit, denn die Originalausrüstung, RefuDrive von Rexroth, wird bereits seit mehreren Jahren nicht mehr hergestellt. Die Aufgabenstellung für Bosch Rexroth und Schuler: Neue Grossantriebe mitsamt Schaltschränken, nach amerikanischen Normen zertifiziert, innerhalb eines äusserst engen Zeitfensters installieren und in Betrieb nehmen. Das vorhandene Sicherheitskonzept sollte dabei ebenso vollständig erhalten bleiben wie die Versorgung des Pressentransfers bei Netzausfall. Der Schuler-Service mit seinem umfangreichen Know-how als Originalhersteller und einem Standort in direkter Nähe war dazu unabdingbar.
In enger Zusammenarbeit mit Schuler und dem Anwender projektierte Bosch Rexroth dazu eine Lösung auf Basis der neuen Large Electric Drives IndraDrive ML. Sie decken modular den Leistungsbereich von 110 kW bis 4 MW ab. Eine Besonderheit bei Rexroth-Antrieben: Die gesamte IndraDrive-Familie verfügt ab 100 W über identische Funktionalitäten und offene Schnittstellen.
Schaltschränke nach UL-Normen
Die mechanischen Pressen in dem Karosseriewerk bestehen jeweils aus fünf Pressenstufen mit einem dazu gehörigen Pressentransfer. Zwei Asynchronmotoren treiben zusammen über einen Riemenantrieb die Schwungmasse für die Stössel an. Bei einer Drehzahl von 10 bis 16 min–1 arbeiten die Motoren mit konstanter Dauerleistung. Die Schwungmasse speichert so viel kinetische Energie, dass man beim Hochfahren der Stössel nur die durch den Umformvorgang verloren gegangene Differenz zuführen muss. Dadurch liegt die Spitzenlast der Motoren im Betrieb relativ niedrig.
Nach dem erfolgreichen Retrofit wird die Presse über zwei getrennte Schaltschränke versorgt. Jeder Schaltschrank verfügt über eine Versorgungseinheit mit modular aufgebauten IndraDrive ML mit einer maximalen Leistung von 1,2 MW. Dazu kombiniert Rexroth drei Versorgungsmodule mit je 340 kW. Die Schaltschränke in der Schutzklasse IP54 erfüllen die amerikanischen UL-Normen und wurden vor dem Versand in Deutschland von Schuler und dem Automobilunternehmen abgenommen. Um den Umbau vor Ort so einfach und schnell wie möglich zu vollziehen, positionierte Rexroth die Kabelanschlüsse exakt an die gleichen Positionen wie bei der alten Lösung. Zur Inbetriebnahme mussten aus diesem Grund lediglich die Anschlüsse zum Netz und zu den Motoren gesetzt werden.
Netzausfallpufferung schont die Werkzeuge
Auch die neuen Large Electric Drives übernehmen die Netzausfallpufferung, die in den installierten Maschinen ein wichtiges Sicherheitsmerkmal ist. Bei einem Netzausfall schalten die Motoren in den Generatorbetrieb und die IndraDrive ML versorgen über einen 750 V Zwischenkreis die Antriebe für den Pressentransfer. Alle Handlingachsen fahren mit dieser Energie geregelt in eine sichere Position und gewährleisten so, dass die kostenintensiven Werkzeuge nicht beschädigt werden.
Energieeffizient durch intelligente Funktionen
Für die modernisierten Schuler-Pressen ist jeder IndraDrive ML mit einer dezentralen Visualisierung ausgestattet. Sie zeigt in Echtzeit alle Betriebsparameter wie den aktuellen Leistungsfaktor oder die Zwischenkreisspannung an. Das integrierte Energiemonitoring ist eine entscheidende Voraussetzung für die Umsetzung von Energieeffizienzstrategien.
Zusätzlich verfügt IndraDrive ML über die Softwarefunktion Smart Energy Mode. Sie kombiniert intelligent verschiedene Ein- und Rückspeisungsvarianten. Mit Hilfe dieser patentierten Funktion können Maschinenhersteller die Spitzenlast und damit die installierte Leistung um bis zu 50 Prozent senken. Das verringert die Systemkosten, da sämtliche Komponenten zur Netzseite entsprechend kleiner ausgelegt werden können. Darüber hinaus reduziert Smart Energy Mode den Energieverbrauch bei gleicher Leistung um bis zu 30 Prozent – gerade bei grossen Antrieben ein erhebliches Potenzial, den CO2-Ausstoss und die Betriebskosten zu reduzieren.
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