O+P Fluidtechnik 10/2016

ANTRIEBE ein Reifen

ANTRIEBE ein Reifen geplatzt. Die Anspannung hielt bis zum Schluss“, berichtet Bruno Fazzari. In der Nacht vom 23. auf den 24. Dezember hievte dann der Kran im Scheinwerferlicht Tisch und Stressbalken ins Gebäude und das Dach konnte nach Weihnachten geschlossen werden. Bergmans ergänzt: „Kurz darauf wurde Sizilien zum ersten Mal seit Jahrzehnten komplett eingeschneit. Glücklicherweise war das Dach dann schon zu.“ Während der Bau weiterging, installierten die Mitarbeiter von Bosch Rexroth im Januar Tisch und Balken. Im Februar und März verlegten sie die Elektrik für die Hydraulik und montierten Kühler und Motorpumpen. Im Sommer wurde der Bau komplett fertiggestellt und im September nahm das Forschungslabor den Betrieb auf. „Wir hatten uns ganz auf unser Ziel fokussiert“, blickt Bruno Fazzari zurück. „Das weckte immer wieder neu unsere Leidenschaft für das Projekt. So konnten wir den engen Zeitplan meistern.“ DIE HYDRAULIK IM DETAIL Das Hydraulikaggregat ist auf die kurzzeitige Erzeugung eines hohen Förderstroms ausgelegt. In der Leistungsspitze benötigt das System einen Volumenstrom von 20 000 l/min bei einem Druck von 22 bis zu 31,5 MPa. Da diese Leistung nur für wenige Zehntelsekunden abgerufen wird, hat Rexroth das Aggregat mit hydrau lischen Speichern mit einem kombinierten Fassungsvermögen von 1600 Litern Hydraulikmedium und 4480 Litern inertem Gas ausgerüstet. Die installierte elektrische Leistung des Aggregats beträgt 615 kW. Das Antriebssystem besteht aus vier vertikal wirkenden Zy lindern für die Z-Achse und vier horizontal wirkenden Zylindern für die X- und Y-Achse. Die vertikalen Zylinder sind sowohl mit einem hochauflösenden digitalen Wegsensor als auch einer Lastmessdose ausgestattet. Der maximale Hub beträgt 400 mm bei einer Höchstgeschwindigkeit von 55 mm/s. Die Zylinder sind auf geringste Reibung ausgelegt und verhindern den Stick-slip-Effekt. Sie werden von je zwei hochdynamischen, elektronisch geregelten 3-Wege- Servoventilen angesteuert. Ein Ventil mit großem Durchfluss übernimmt die Vorwärtsbewegung, eines mit kleinem Durchfluss den Rückzug. Die Ventile werden einzeln über die Steuerung bestätigt. In der Kolbenstange ist eine Lastmessdose integriert, die die Kraft misst, die der Kolben auf den Rütteltisch aufbringt. Der Wegmesssensor erfasst die Position Mikrometer genau. Die vier horizontal doppelt wirkenden Aktuatoren sind je paarweise parallel angeordnet. In der X-Achse sind vier hochdynamische Servoventile eingebaut, in der Y-Achse zwei. Die maximalen Geschwindigkeiten betragen in beiden Achsen bis zu 1100 mm/s und erzeugen das Rütteln mit hoher Frequenz. Den Einrichtbetrieb übernehmen – wie auch bei den vertikalen Aktuatoren – die kleinen Servoventile. NACHGEFRAGT Warum kam bei diesem Projekt hydraulische Antriebs- und Steuerungstechnik zum Einsatz? Hydraulik bietet eine einzigartig hohe Kraftdichte, Zuverlässigkeit und Überlastfähigkeit. Sie erzeugt die in Erdbeben-Simulationssystemen notwendigen Kräfte weitestgehend verschleißfrei. Das sorgt für niedrige Lebenszykluskosten bei den auf jahrzehntelangen Betrieb ausgelegten Anlagen. PRODUKTE UND ANWENDUNGEN Welche speziellen steuerungs- und regelungstechnischen Anforderungen mussten gelöst werden und wie geschah dies? Die Regelung muss die acht Zylinder entsprechend der Simulationsvorgaben mit einer sehr geringen Zykluszeit koordinieren und hochdynamische Bewegungen in sechs Freiheitsgraden erzeugen. Ein typischer Test dauert nur wenige Sekunden. Das kinematische Modell der Simulationen hat Rexroth in eine Echtzeitsteuerung integriert. Sie errechnet die Sollwerte für die einzelnen Zylinder und gibt sie über Lichtwellenleiter an die digitalen Einschubkarten der Achsen weiter. Diese Motion Controller schließen den Regelkreis dezentral in Echt zeit mit einer Frequenz von 1 bis 10 kHz, je nach Versuchsanordnung. Die Regelung der vertikalen Kräfte übernimmt ein von Bosch Rexroth entwickelter Algorithmus. Er basiert auf einem kaskadierten Kraft- und Positions- Regelkreis. Der überlagernde Steuerungsparameter ist die Gesamtkraft, die Summe der vier Einzelkräfte der vertikalen Aktuatoren, die auf den Tisch einwirkt. Damit erzeugt das System die optimalen Tisch bewegungen bei hoher Systemstabilität. Diese Regelungsstrategie hat Bosch Rexroth speziell für Erdbebensimulations- Anlagen optimiert und bereits mehrfach eingesetzt. www.boschrexroth.com Helmut Fischer ist Branchenleiter Energie, Testing und Transport bei Bosch Rexroth 48 O+P Fluidtechnik 10/2016

HOCHDRUCKREGLER FÜR DIE PRÄZISE UND STUFENLOSE DRUCKLUFTREGELUNG Mit seiner neuen Serie ITVH bietet SMC Deutschland einen elektropneumatischen Hochdruckregler für die präzise und stufenlose Druckluftregelung. Die Serie ITVH zeichnet sich aus durch das besonders stabile Halten des Drucks und verbessert damit die Eigenschaften der Serie ITVX. Im Vergleich zur Serie ITV# ist der Einstellbereich nach oben auf bis zu 2 MPa erweitert. Typische Anwendungsbeispiele der Serie ITVH sind Tank-Prüfdruck-Tests, bei denen der Druck schrittweise gesteigert wird, Dichtheitsprüfungen und Leckagetests, Fördermengensteuerung, Zugspannungsregelung sowie Druckkontrolle bei Klebstoffanwendungen. Die Druckregelung funktioniert proportional zu einem elektrischen Eingangssignal. Die Leistungsaufnahme beträgt nur maximal 3 W bei einem Einstelldruckbereich von 0,2 bis 2 MPa, einem Eingangsdruck bis zu 3 MPa und einem maximalen Durchfluss von 3 000 l/min (ANR). Die Stabilität beträgt maximal ± 1 % vom Messbereich. Vorteilhaft sind die kompakte Bauweise (122 × 62 × 52 mm) und das geringe Gewicht (630 g) des Moduls – insbesondere, wenn der verfügbare Bauraum stark begrenzt ist, oder die Dynamik (z. B. bei der Montage auf einem Roboterarm) es erfordert. Die Optionen gerader Stecker/Winkelstecker sowie Befestigungsplatte/ L-Befestigungswinkel ermöglichen eine bedarfsgerechte Montage. www.smc.de RKP-SERVICEZENTRUM ROBERT SCHÖNING Servicepartner für alle Moog/Bosch RKP 24-Stunden- Notdienst Prüfung ∙ Reparatur ∙ Ersatz alle RKP-Typen ∙ Vor-Ort-Service 37170 Uslar · Tel.: +49 5571 9197510 www.radialkolbenpumpe.com RKP.indd 1 28.04.2014 13:41:58 PRÄZISE MESSUNG AUF HOHER SEE BESSER ABGESTIMMT MIT SONDERZAPFEN Ekomat.indd 1 07.11.2012 07:49:19 simply smart. Der Sensor Cimsmart von Rexroth überwacht die Messung und Positionierung von Zylinder-Hubbewegungen auf hoher See. Er hält einem Wasserdruck bis 10 bar stand und ist auch für Atex-Zone 1 erhältlich. Das im Zylinder integrierte Messsystem misst Bewegungs- und Leistungsdaten, die eine Auswertung des Gesamtsystems zur Analyse von Systemfehlern und der Überwachung einzelner Zustände in Prozessen und Systemen ermöglichen. Mit dem Sensor ist eine Überwachung über PC oder eine speicherprogrammierbare Steuerung möglich. Zudem liefert die dazugehörige Software Details z. B. zum Bewegungs- und Temperaturverlauf, die die Wartung unterstützen. www.boschrexroth.com Verstellbare Klemmhebel mit entkoppelbaren und frei drehbaren Griffen bietet Ganter jetzt mit Sonderzapfen für spezielle Einsatzbereiche an. Die Hebel der Reihe GN 306 mit Druckzapfen lassen sich besser auf die Nutzung abstimmen. Druckzapfen mit Messing- oder Kunststoff-Fronten verhindern Beschädigungen dort, wo die Spannkraft in das Bauteil eingeleitet wird. Die gehärtete Druckzapfen- Spitze wiederum produziert einen klar definierten Druckpunkt. Als weitere Version steht ein Kugelzapfen zur Verfügung, der sich z. B. in einer Zentrierung findet. Der Kugelzapfen mit Druckstück verteilt die Druckkraft schonend auf eine vergrößerte Fläche. www.ganter-griff.de 25. -29. OKT. 2016 HALLE 11, STAND D136. TUBOMAT-DER PROFI FÜR DIE ANPASSVERROHRUNG Sägen |Entgraten |Biegen |Schneidringmontage |Bördeln TRACTO-TECHNIK GmbH &Co. KG PIPE BENDING SYSTEMS Hunold-Rump-Straße 76–80 ·57368 Lennestadt ·Deutschland Tel.: +49 2725 9540-0 ·pbs@tracto-technik.de ·www.pipe-bending-systems.de O+P Fluidtechnik 10/2016 49 Anzeige_PBS_A6_TUBOMAT2016_Euroblech_O+P.indd 1 16.09.2016 11:45:44 Tracto-Technik_LHA.indd 1 19.09.2016 14:30:26