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: Fotolia - pemitaki)
Bei IMT dreht sich alles um Spindeln – und die damit verbundenen Lösungen. Das Unternehmen 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 IMT. Neben dem Standardsortiment bietet das Unternehmen aber auch kundenspezifische Sonderlösungen an – das hauseigene Konstruktions-Team erfüllt komplexe Wünsche auch für größere Produktionssysteme.
Spindeln und passende Komponenten als Systemlösung
Die Spezialität sind hierbei „schlüsselfertige“ Konzepte, die 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 Marc 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.“
Teil eines solchen Komplettpakets sind die zu den jeweiligen Spindeln passenden Frequenzumrichter. In diesem Bereich vertraut das Unternehmen aus Heuchelheim schon seit Firmengründung im Jahr 1998 auf den Lüneburger Antriebsspezialisten Sieb & Meyer. „Die Auswahl des Umrichters erfolgt gemäß den Leistungsvorgaben des Spindelmotors“, erläutert Marc 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 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 „Classic“-Spindeln sind in verschiedenen Modellen mit Drehzahlen bis zu 100.000 Umdrehungen pro Minute, Durchmessern von 16 bis 140 Millimetern und Leistungen von 0,04 bis 20 Kilowatt erhältlich. Die Frequenzumrichter lassen sich auf die Spindeln abstimmen – so ist der SD2S in Ausführungen von 0,3 bis 55 Kilovoltampere verfügbar, zudem sind kundenspezifische Anpassungen möglich.
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 Umdrehungen pro Minute (8000 Hertz). Je nach Anwendung kann der Betrieb des Frequenzumrichters geberlos oder geberbehaftet erfolgen. Für die Anbindung an die übergeordnete Steuerung stehen unterschiedliche Optionen zur Verfügung – die Schnittstellen reichen von analogen Sollwertsignalen (+/-10 Volt), digitalen E/As, RS232 und USB bis zu CAN-Bus. Über einen Servolink-Interface beziehungsweise Anybusadapter ist auch ein Anschluss an Profibus und Ethercat möglich.
Ein weiterer Vorteil des Systems beim Einsatz in Spindelanwendungen ist, dass es auch bei maximaler Leistung für geringste Temperaturerhöhungen sorgt und so eine übermäßige Erwärmung des Motors verhindert. Davon profitieren die sensiblen Materialien der Maschinen, aber auch die Qualität der Bearbeitung. „Normalerweise muss bei der Dimensionierung von Werkzeugmaschinen 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 Kons-truktionskosten.“
Ein weiterer Pluspunkt ist die einfache Integration: Sie erfolgt nach dem Prinzip Plug-and-play. Speziell für Schleifanwendungen überzeugt der Frequenzumrichter 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. jl
Technik im Detail
Der Frequenzumrichter SD2T
Der SD2T von Sieb & Meyer ist eine kompakte All-in-one-Lösung für Hochgeschwindigkeitsanwendungen. Die Tischgeräte sind als Niedervoltversion mit bis zu 60 Volt Ausgangsspannung und als Hochvoltversion mit bis zu 220 Volt Ausgangsspannung erhältlich. Die Lösung ist eine geeignete Basis zum Antreiben von synchronen und asynchronen Spindeln oder Motoren bis zu einer Drehzahl von 480.000 1/min.
Alle für den autarken Betrieb notwendigen Komponenten sind bereits im Gerät integriert. Gleichzeitig kann eine Anbindung an eine bestehende Maschinensteuerung über analoge Sollwertsignale (+/-10 V), digitale E/As oder USB erfolgen. Im der Niedervolt-Ausführung hat der Frequenzumrichter eine galvanische Trennung auf der Leistungsseite – damit wird der sensiblen Motorisolation Rechnung getragen. Im Gerät lassen sich bis zu 64 Motorparametersätze speichern.
