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Artikel und Hintergründe zum Thema

Werkzeugspindeln mit Antrieb

Spindel und Frequenzumrichter als Komplettlösung

Kunden des Spindel-Herstellers IMT können sich ihre Lösungen modular zusammenstellen. Auch „Rundum-Sorglos-Pakete“ sind erhältlich, bei denen alle Komponenten optimal aufeinander abgestimmt sind. Das gilt nicht zuletzt für die Frequenzumrichter, die für den korrekten Antrieb der Spindeln sorgen. Je nach Anwendungsszenario und den Anforderungen des Kunden kommen verschiedene Ausführungen der Antriebsverstärker SD2S und SD2T von Sieb & Meyer zum Einsatz.

Weil Spindeln und Frequenzumrichter auf die jeweilige Anwendung abgestimmt werden, sind die Einsatzbereiche vielfältig – so lassen sich die Lösungen von IMT zum Beispiel zum Schleifen, Fräsen oder Abrichten nutzen. Bild: pemitaki - Fotolia.com

Bei IMT dreht sich alles um Spindeln – und die damit verbundenen Lösungen. Das Unternehmen mit Hauptsitz im hessischen Heuchelheim entwickelt und produziert modernste Hochfrequenz- und Hochgeschwindigkeitsspindeln, die sich modular aufbauen lassen. „So können unsere Kunden genau die Spindel konfigurieren, die sie benötigen“, schildert Marc Steinhagen, Vertriebsmitarbeiter bei der IMT GmbH. „Unser umfangreiches Baukastensystem sorgt für enorme Flexibilität bei günstigen Preisen.“ Neben dem Standardsortiment bietet IMT aber auch kundenspezifische Sonderlösungen an – das hauseigene Konstruktions-Team erfüllt komplexe Wünsche auch für größere Produktionssysteme.

Spindeln und passende Komponenten als Systemlösung

IMT entwickelt und produziert modernste Hochfrequenz- und Hochgeschwindigkeitsspindeln, die sich modular aufbauen lassen.

Die Spezialität von IMT sind „schlüsselfertige“ Konzepte, die genau auf die individuellen Anforderungen der Kunden zugeschnitten sind. „Langjährige Erfahrungen haben gezeigt, dass die Betriebszuverlässigkeit eines Spindelsystems sowie die Spindelstandzeiten zu einem Großteil von den eingesetzten Peripheriekomponenten abhängig sind“, so Steinhagen. „Mit unseren Komplettlösungen sparen sich die Anwender zeitraubende und kostspielige Versuchsreihen. Sie erhalten garantiert optimal aufeinander abgestimmte Systemkomponenten, die Ihnen die höchstmögliche Betriebssicherheit garantieren.“

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Die Frequenzumrichter von Sieb & Meyer lassen sich individuell auf die Spindeln von IMT abstimmen – so ist der SD2S in Ausführungen von 0,3 bis 55 kVA verfügbar.

Teil eines solchen Komplettpakets sind die zu den jeweiligen Spindeln passenden Frequenzumrichter. In diesem Bereich vertraut IMT schon seit Firmengründung im Jahr 1998 auf den Lüneburger Antriebsspezialisten Sieb & Meyer. „Die Auswahl des Umrichters erfolgt gemäß den Leistungsvorgaben des Spindelmotors“, erläutert Steinhagen. „Bezüglich der Bauform kann der Kunde zwischen einer Ausführung für den Schaltschrank oder einem Tischgerät wählen. Das hängt von der jeweiligen Arbeitsumgebung ab.“ Weil Spindeln und Frequenzumrichter auf die jeweilige Anwendung abgestimmt werden, sind die Einsatzbereiche vielfältig – so lassen sich die Lösungen von IMT zum Beispiel zum Schleifen, Fräsen oder Abrichten nutzen.

Leistungsabstufungen sorgen für Flexibilität

Je nach Spindeltyp nutzt IMT die Frequenzumrichter SD2S und SD2T in verschiedenen Ausführungen. „Die Leistungsstufen der Umrichter passen perfekt zu unseren Spindelreihen“, betont Steinhagen. So sind die „Classic“-Spindeln von IMT in verschiedenen Modellen mit Drehzahlen bis zu 100.000 1/min, Durchmessern von 16-140mm und Leistungen von 0,04 – 20 kW erhältlich. Die Frequenzumrichter von Sieb & Meyer lassen sich individuell auf die Spindeln abstimmen – so ist der SD2S in Ausführungen von 0,3 bis 55 kVA verfügbar, zudem sind kundenspezifische Anpassungen möglich.

Für die Anbindung an die übergeordnete Steuerung steht beim SD2S eine Vielzahl unterschiedlicher Optionen zur Verfügung.

Auch bezüglich der hohen Motorfrequenzen erfüllt der SD2S alle Anforderungen: Die Lösung ermöglicht den Antrieb von synchronen und asynchronen Motoren bis zu einer Drehzahl von 480.000 1/min (8.000 Hz). Je nach Anwendung kann der Betrieb des SD2S geberlos oder geberbehaftet erfolgen. Für die Anbindung an die übergeordnete Steuerung steht eine Vielzahl unterschiedlicher Optionen zur Verfügung – die Schnittstellen reichen von analogen Sollwertsignalen (+/-10 V), digitalen E/As, RS232 und USB bis zu CAN-Bus. Über einen SERVOLINK-Interface bzw. Anybusadapter ist auch ein Anschluss an Profibus und EtherCAT möglich.

Der Spezialist für Hochgeschwindigkeits-Anwendungen

Nicht zuletzt ist der SD2S von Sieb & Meyer perfekt für den Antrieb von Hochgeschwindigkeits-Spindeln geeignet: Das System sorgt für geringste Temperaturerhöhungen auch bei maximaler Leistung und verhindert so eine übermäßige Erwärmung des Motors. Davon profitieren die sensiblen Materialien der Maschinen, aber auch die Qualität der Bearbeitung. „Normalerweise muss bei der Dimensionierung von Werkzeugmaschinen der Umstand berücksichtigt werden, dass eine deutliche Materialerwärmung aufgrund erhöhter Rotorerwärmung auftreten kann“, so Rolf Gerhardt, Leiter Vertrieb Antriebselektronik bei Sieb & Meyer. „Der SD2S stellt jedoch sicher, dass dieser Effekt minimiert wird und spart so Konstruktionskosten.“ Ein weiterer Pluspunkt ist die einfache Integration: Sie erfolgt nach dem Prinzip Plug-and-play.

Speziell für Schleifanwendungen überzeugt der SD2S durch weitere Features: In dem Gerät können bis zu 64 Parametersätze für unterschiedliche Spindeln vorgehalten werden. Über die Steckerkodierung der jeweiligen Motorspindeln erkennt der Antriebsverstärker, welcher Parameteraufsatz benötigt wird. Die integrierten Technologiefunktionen für die Anfunkerkennung erlauben ein sensibles Monitoring der Spindelbelastung auf Basis der Leistungsabgabe. Dies erhöht die Produktivität und Flexibilität von Werkzeugmaschinen maßgeblich.

Mit Funktionserweiterungen Prozesse optimieren

Für eine schnelle und einfache Inbetriebnahme und Parametrierung der Antriebsverstärker sorgt die Sieb & Meyer PC-­‐Software drivemaster2 – für IMT ein großer Vorteil.

Für eine schnelle und einfache Inbetriebnahme und Parametrierung der Antriebsverstärker sorgt die Sieb & Meyer PC-Software drivemaster2. Die Anpassung des Antriebsverstärkers an Asynchronmotoren erfolgt dort über die U/f-Kennlinie, Synchronmotoren werden durch Eingabe der Kenndaten der üblichen Motordatenblätter parametriert. Die übersichtliche Gestaltung der Software ermöglicht mit Grafiken und Blockschaltbildern eine intuitive Parametrierung. Ein „Parameter-Wizard“ führt den Anwender Schritt für Schritt durch die Inbetriebnahme und unterstützt durch interaktive Hilfen und Kommentare. Eine in der Software integrierte Oszilloskop-Funktion ermöglicht darüber hinaus die Optimierung der Motoren in der Maschine mit dem Drive-Setup-Tool ohne zusätzliches Messzubehör.

„Dass wir nur eine Software für alle Frequenzumrichter benötigen, stellt für uns einen großen Vorteil dar“, so Steinhagen. Aber auch sonst ist man bei IMT rundum zufrieden: „Sieb & Meyer ist uns seit Beginn der Zusammenarbeit ein sehr verlässlicher Partner.“ Die bewährten Frequenzumrichter aus Lüneburg werden also auch in Zukunft dafür sorgen, dass die Spindeln von IMT zuverlässig laufen. kf

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