Anzeige

Anzeige

Lesedauer: 3 min
27. Oktober 2020
Schluß mit der Verschwendung
In der aktuellen Krise stellt sich die Frage, wann der Wachstumsmotor der Wirtschaft wieder anspringt. Zukunftsthemen sind vor allem Ressourcen-, Energie- und Klimafragen. Hier schlummern im Bereich energieeffizienter Antriebssysteme große Einsparpotenziale. Ein Musterbeispiel sind permanenterregte Synchronmotoren (PSM) in Verbindung mit sensorlosen Regelverfahren. Diese Motoren bieten auch eine für die Holzbearbeitung vorteilhafte abgestimmte Drehzahl-Drehmoment-Charakteristik.

Die überwiegend eingesetzten Antriebsmotoren der Industrie sind die Drehstromasynchronmotoren (DASM). IE3 (Premium hohe Effizienz) ist der aktuelle Standard auf dem Markt und in den industriellen Anwendungen. Seit dem 1. Januar 2015 müssen Motoren im Leistungsbereich 7,5 bis 375kW mindestens der Klasse IE3 entsprechen. Dieser Bereich wurde 2017 ab 0,75kW ausgeweitet.

Aber der Hauptanteil, der in der Industrie eingesetzten DASM liegt immer noch im unteren Leistungsbereich von kleiner 1kW, die im Teillastbereich einen sehr schlechten Wirkungsgrad haben. Permanenterregte Synchronmotoren (PSM) in Verbindung mit sensorlosen Regelverfahren schaffen hier Abhilfe.

Tooldrives Compactmodul – Bild: Tooldrives GmbH

30 Prozent besserer Wirkungsgrad

Technologiebedingt stecken in diesen Motoren ein theoretischer Wirkungsgradvorteil von über 30 Prozent gegenüber der DASM. Die Unternehmen Tooldrives GmbH und Bonfiglioli Vectron GmbH haben ein Antriebspaket aus PSM und HF- Frequenzumrichter für hochdrehende Werkzeugantriebe geschnürt, die nicht nur zur Einsparung von Energie erheblich beitragen. Der optimierte sensorlose Beobachtungsalgorithmus macht es möglich, schnelles Bohren und Fräsen mit über 1.200Hz Ausgangsfrequenz auch im Feldschwächbereich der PSM präzise zu regeln. Durch dieses Verfahren entfällt das Signalkabel, verringert somit den Verkabelungsaufwand und spart Kosten. Um mit der Aussenwelt, also der Steuerung zu kommunizieren, stehen umfangreiche Schnittstellen von Ethercat bis Profinet zur Verfügung. Eine schnelle Diagnose ermöglicht die bereits eingebaute Segment Anzeige und Safety ist mit STO bereits integriert. In den programmierbaren Parametersätzen können die unterschiedlichen Trägheiten und relevanten Reglereinstellungen der Werkzeuge hinterlegt werden.

Alles abgestimmt für Holz

Die Motoren der Firma Tooldrive (von 0,3 bis 3KW) zeichnen sich durch eine abgestimmte Drehzahl-Drehmoment Charakteristik aus, um verschiedenste Materialien wie Holz, MDF, Metall optimal zu bearbeiten. Bohrerverschleiß oder -bruch können durch den Frequenz-umrichter diagnostiziert werden. In den modernen Hochleistungsmöbelfertigungen kommen sehr viele Spindeln zum Einsatz, die über ein Getriebe verbunden sind. Die Motorleistung wird entsprechend der Spindelanzahl und Bohrleistung verteilt. Toooldrives geht hier einen anderen Weg und versieht jede Spindel mit einem PSM und Frequenzumrichter. Vorteil ist, dass die Spindeln einzeln angetrieben werden und wesentlich höhere Drehzahlen als bei den Bohrgetrieben mit DASM zulassen. Außerdem sinkt der Platzbedarf und das Gewicht.

Messungen und Vergleich

An der Hochschule OWL wurden umfangreiche Messreihen gefahren, um die theoretische Betrachtung hinsichtlich der Energieeffizienz zu beweisen. Es wurden identische Bohrbilder in einen homogenen Werkstoff (30mm MDF-Platte) erstellt. Die abgegebene Leistung der Bohrer ist gleich, so dass die zugeführte Energie bei beiden Systemen gemessen wurde. Es wurden jeweils zwei Arrays von zehn mal zehn Bohrungen angelegt, insgesamt also 200. Für die Messungen wurde die Z-Achse mit der Bohrspindel mit 4m/min und die Drehzahl der Bohrer auf 8.000 1/min eingestellt. Die Messergebnisse der Hochschule OWL beweisen eindeutig, dass die theoretischen 30 Prozent nur der unterste Wert der Ersparnis sind.

Ausblick

Das beschriebene Antriebspaket für die Hochfrequenz Spindelbearbeitung ermöglicht neue Maschinenkonzepte nicht nur im Holz- und Metallbereich. Hochdrehende Applikationen wie Kompressoren und Lüfter können mit diesem Antriebskonzept problemlos bewältigt werden. Nicht nur in erneuerbaren Energien wie Solar und Windkraft stecken Einsparpotenziale. Mindestens ebenso in neuen Technologien und Maschinenkonzepten.

www.tooldrives.de

www.bonfiglioli.com

Thematik: Holzbau
Bonfiglioli Vectron GmbH
www.bonfiglioli.com

Das könnte Sie auch interessieren

Bild: AS Matek
Bild: AS Matek
Knowhow aus Estland

Knowhow aus Estland

In privaten Haushalten in Deutschland wird die meiste Energie für die Erzeugung der Raumwärme verbraucht, noch vor der Produktion von Warmwasser und der Nutzung von Haushaltsgeräten.

Bild: ©uaPieceofCake/stock.adobe.com
Bild: ©uaPieceofCake/stock.adobe.com
Ein nachhaltiger Kunstharzlack?

Ein nachhaltiger Kunstharzlack?

Stoßfestigkeit, hohes Deckvermögen und gute Verlaufeigenschaften gehören zu den vielen Vorteilen von Kunstharz- bzw. Alkydharzlacken. Und trotzdem stehen sie gelegentlich in der Kritik. Umweltschützer mahnen besonders einen hohen Lösungsmittelanteil und mineralische Öle als Basis dieser Farben an. Dabei bieten Lackexperten wie die Farbenfabrik Oellers schon lange umweltverträglichere Alkydharze aus nachhaltigen Rohstoffen an.

Bild: Homag Group
Bild: Homag Group
Mehr Effizienz – Mehr 
Flexibilität – Mehr Leistung

Mehr Effizienz – Mehr Flexibilität – Mehr Leistung

Moderne Maschinen sollen Ressourcen schonen, effizienter sein und gleichzeitig hoch flexibel. Diesen Wünschen ist Homag gefolgt und hat eine neue Generation Maschinen für Nesting-Anwendungen ins Leben gerufen. Die beiden Modelle Centateq N-210 und Centateq N-510 wurden im 4. Quartal 2021 der Öffentlichkeit präsentiert und in den Markt eingeführt. Beide Maschinen bringen Nachhaltigkeit und Leistung auf den Punkt.

Bild: J. Schmalz GmbH
Bild: J. Schmalz GmbH
Aufgespannt mit Vakuum

Aufgespannt mit Vakuum

Bei der Bearbeitung von Holz treten hohe Kräfte auf. Für den effizienten und zugleich maßhaltigen Fräsprozess spielt daher die sichere Fixierung der Werkstücke eine entscheidende Rolle. Schmalz bietet für alle gängigen Maschinentische am Markt entsprechende Blocksauger an, die trotz hoher Querkräfte, rauer Oberflächen und geschwungener Konturen sicher spannen. Ganz neu: Die Saugerbaureihe S6 für SCM-Maschinen.

Bild: Egger Group
Bild: Egger Group
Neue Methode der 
Holzbeschichtung

Neue Methode der Holzbeschichtung

In der Holzbeschichtung steigen die Anforderungen kontinuierlich – Prozesssicherheit sowie eine effiziente und nachhaltige Produktion gewinnen zunehmend an Bedeutung. Dabei sind Flüssigkeitspumpen in Beschichtungsanlagen ein entscheidender Faktor, denn mit einer modernen Doppelmembranpumpe lassen sich präzise Oberflächenergebnisse erzielen und Farben sowie Lacke ressourcenschonend einsetzen. Dass sich eine Investition dauerhaft lohnt, zeigt das Beispiel des Holzwerkstoffherstellers Egger Holzwerkstoffe am Standort Brilon. Das Unternehmen investierte in mehrere Doppelmembranpumpen von Timmer. Diese sorgen für hochwertige und gleichmäßige Beschichtungen, optimale Prozesse und Effizienz auf höchstem Niveau.

Bild: Atemag
Bild: Atemag
Zerspanen, schleifen, polieren, fräsen …

Zerspanen, schleifen, polieren, fräsen …

Die Aggregate-Spezialisten von Atemag entwickeln und produzieren Hochleistungsaggregate zum Zerspanen von Holz, Aluminium, Composite, Kunststoff und Weichkernmaterialien auf CNC-Bearbeitungszentren und Robotern. Im neu aufgelegten Highlight-Flyer präsentiert das Unternehmen Aggregatetechnologie, die für moderne Produktionen mit verschiedenen Anwendungen im Trend liegen. Eine Auswahl der Neuheiten stellen wir ausführlicher vor.

Anzeige