Optimale Antriebstechnik für Kniehebel

Baumüller integriert in ProSimulation ein Modell zur effizienten und optimalen Auslegung von elektrischen Antrieben für komplexe Kniehebelbewegungen

Kniehebel kommen im Maschinenbau immer dort zum Einsatz, wo mit relativ geringem Kraftaufwand große Kräfte übertragen werden müssen. Dieses mechanische Prinzip wird beispielsweise in Pressen, Stanzen, Biegemaschinen oder auch in Schließsystemen in Spritzgießmaschinen häufig angewandt.

Eine große Herausforderung bei der Umsetzung von Kniehebelsystemen ist für Maschinenbauer die Auslegung der elektrischen Antriebe. In diesen vergleichsweise komplexen Systemen verhalten sich Drehmomente, Drehzahlen, Geschwindigkeiten etc. nicht linear. Das macht die Auslegung kompliziert, das heißt, das Antriebssystem wird für den vom Endanwender geforderten Maschinenzyklus eventuell nicht optimal dimensioniert. Das führt dazu, dass Systeme oft mit einem Leistungspuffer oder auch unterdimensioniert ausgelegt werden.

Optimale Leistungsauslegung durch Simulation

Da die Standardtools für die Auslegung von Kniehebeln für eine exakte Dimensionierung nicht ausreichen, nutzt Baumüller für diese Aufgabenstellung performante Simulationstools. Zuerst wird anhand der Kundenanforderung ein Kniehebelmodell erstellt und dann im Softwaremodul ProSimulation mit dem Antriebs- und Motormodell verknüpft. Damit können die Antriebsexperten das dynamische Verhalten der Maschine akkurat abbilden und verschiedene Kraft- und Bewegungsprofile testen. So können sie die Antriebstechnik optimal auslegen und die Leistungsgrenzen austesten, ohne im Vorfeld eine reale Testmaschine aufzubauen.

Der Vorteil: In der Auslegungsphase können effiziente Komponenten optimal dimensioniert und ausgewählt werden. In der fertigen Simulation kann der Maschinenhersteller dann verschiedene individuelle Zyklen seiner Endkunden simulieren und bewerten. Er kann damit zum Beispiel kostenintensive Leistungsreserven vermeiden, Störfälle im Anlagenbetrieb reduzieren sowie die Effizienz und den Energieverbrauch verbessern.