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O+P Fluidtechnik 4/2018

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O+P Fluidtechnik 4/2018

ELEKTRISCHE UND

ELEKTRISCHE UND HYDRAULISCHE ANTRIEBSTECHNIK VEREINEN Clevere Mechatronik lebt vom technologischen Miteinander: Diese Botschaft demonstriert Bucher Hydraulics während der Hannover Messe auf der Sonderschau „Intelligente Fluid- und Antriebstechnik“ mit dem Alpha-X-Demonstrator, der die Vorteile des intelligenten Zusammenspiels von elektrischer Antriebstechnik und Hydraulik vorführt. Es heißt oft, dass die elektrische oder elektromechanische Antriebstechnik die Hydraulik ersetzen soll“, berichtet Dierk Peitsmeyer, Produkt-Portfolio-Manager bei der Bucher Hydraulics GmbH, Klettgau. „Das sehe ich aber gerade bei größeren und stärkeren Linearantriebe als nicht sinnvoll an. Besser ist es, elektrische und hydraulische Antriebstechnik zu hoch effizienten und gut funktionierenden Systemen zu verbinden.“ hydraulischem Antrieb“, freut sich Peitsmeyer. „Es ist doch erstaunlich, was sich mit dieser Lösung erreichen lässt.“ Für die geschlossene Servohydraulik spricht, dass das große Hydraulikaggregat mit dem Kühler entfällt und dass sich das kompaktere System gut in die Maschinenstruktur integrieren lässt. Es handelt sich allerdings nicht um Standardsysteme aus dem Katalog, sondern spezifisch projektierte Lösungen. SPECIAL / INTELLIGENTE FLUIDTECHNIK LINEARANTRIEB FÜR GROSSE KRÄFTE Dass es sich dabei nicht nur um den Wunsch eines Hydraulikherstellers handelt, beweist Bucher Hydraulics im auf der Sonderschau „Intelligente Fluid- und Antriebstechnik“ mit dem Alpha-X- Demonstrator, der ein typisches, in vielen Maschinen vorkommendes Lastprofil abbildet. Besucher können den mit einem kräftigen Federpaket (20 kN) und einer großen Lastmasse (350 kg) ausgestatteten Demonstrator mit einem Joystick bedienen. „Wir lassen das System nicht in einem festen Zyklus laufen, sondern jeder Besucher kann die für ihn interessanten Betriebspunkte wie Anfahren, langsam Fahren, Positionieren, Quadrantenwechsel oder Ansprechverhalten ausprobieren“, erklärt Peitsmeyer. „Auf diese Weise kann jeder mal die Performance bei kritischen Betriebspunkten im wahrsten Sinn erfahren.“ Als interessant empfindet der Manager auch den Einsatz eines realistischen Lastprofils mit 20 kN, das etwa einem hydraulischen Betriebsdruck von 160 bar entspricht. So würde der Demonstrator, der ohne Tank und Kühler auskommt, auch nach einem langen Messetag mit vielen Demos sich nicht nennenswert erwärmen. „Das ist das, wo wir in der Hydraulik hinkommen wollen: einen drehzahlvariablen, ohne Drosselverluste im geschlossenen hydraulischen Kreis arbeitenden Antrieb“, sagt der Fachmann. „Wir haben also eigentlich einen Linearantrieb für große Kräfte entwickelt, der oberhalb der Performance einer sonst üblichen Kugelrollspindel zum Einsatz kommen kann.“ REKUPERATION SENKT ENERGIEVERBRAUCH UM 93 PROZENT Mit Blick auf die Energieeffizienz hat Bucher Hydraulics den Demonstrator mit einem System zur Rückgewinnung (Rekuperation) von Senk- und Bremsenergie ausgestattet. „Die mögliche Energieeinsparung beträgt 93 Prozent im Vergleich zu einem konventionellen, Autor: Nikolaus Fecht, Gelsenkirchen, im Auftrag des VDMA ERSTE EINSÄTZE IM PRÜFSTAND UND FLUGSIMULATOR Außerdem biete der Antrieb einen weiteren Vorteil: So falle die Inbetriebnahme einfacher aus, weil die Software alle Hydraulik- Eigenschaften berücksichtigt. „Die Hydraulik verhält sich für den Steuerungstechniker genauso wie ein elektromechanischer Antrieb“, meint der Fachmann. „Er kann den Antrieb bereits im Werk optimieren.“ Bei der Inbetriebnahme stehe nur noch die Parametrierung in der Umrichter-Software an. Dagegen entfallen typische, sonst anstehende Aufgaben wie Installation und Spülung der Rohrleitungen. Die Anbindung an übergeordnete elektronische Systeme geschieht über Standardschnittstellen wie CANBus. www.bucherhydraulics.com VOR ALLEM BEI DER REALISIERUNG VON GRÖSSEREN UND STÄRKEREN LINEARANTRIEBEN IST ES SINNVOLL, ELEKTRISCHE UND HYDRAU- LISCHE ANTRIEBSTECHNIK ZU HOCH EFFIZIENTEN UND GUT FUNKTIONIE- RENDEN SYSTEMEN ZU VERBINDEN Dierk Peitsmeyer 18 O+P Fluidtechnik 4/2018

HYDRAULIK ERSETZEN? Zweigleisig fährt die Schaeffler Technologies AG & Co. KG auf der Hannover Messe 2018. Während der Hauptstand Themeninseln mit konkreten Kundenprojekten zeigt, bei denen die Umsetzung von Industrie 4.0 im Mittelpunkt steht, zeigen die Franken auf der neuen Sonderschau „Intelligente Fluid- und Antriebstechnik“ mit einem gläsernen Fahrrad das clevere Zusammenspiel von Mechanik und Elektronik, das Hydraulik obsolet machen soll. Autor: Nikolaus Fecht, Gelsenkirchen, im Auftrag des VDMA In dem Demonstrator steckt die automatische Fahrradschaltung Velomatic, die für den optimalen Gang und Schaltvorgang sorgt. Der Fahrer entscheidet dabei selbst, ob er die automatische Einstellung übernimmt oder sie über ein spezifisches Schaltmodul oder die App Velodaptic ändert. Die Fahrradautomatik ist ein interessantes Beispiel dafür, wie das Zusammenspiel von Mechanik und Elektronik nicht nur das Fahrradfahren erleichtert, sondern dank effektiv arbeitender Gangschaltung auch schonend mit den knappen elektrischen Akkureserven umgeht. SENKEN DER LEISTUNGSVERLUSTE Mithilfe eines Aktors betätigt Leistungs- und Regelelektronik einen Planetenwälzgewindetrieb (PWG). Dieses besteht aus Gewindespindel und einer Zylinder- oder Flanschmutter. Das Übertragen der Kraft geschieht über die Flanken der Rollen, Spindel und Mutter. Durch die große Anzahl an Kontaktstellen ergibt sich eine sehr hohe axiale Tragfähigkeit. Aufgrund sehr kleiner Steigungen lassen sich mit kleinen Antrieben (ohne Getriebe) hohe axiale Betriebskräfte erzeugen. Christian Zeidlhack, Mitglied der Geschäftsleitung Industrie: „Diese Antriebsart kann in Kombination mit Elektromechanik die Hydraulik ersetzen und senkt so die Leistungsverluste.“ Digitale Transformation klingt an beim Blick auf die vielfältigen Möglichkeiten, das System an Fahrräder mit unterschiedlichsten Antriebssystemen (Naben- und Kettenschaltungen, E-Antrieb Mittelmotor, Hinterrad- oder Vorderradantrieb) anzupassen. Für das Funknetz kommen die Standards ANT und BLE (Bluetooth) und für die Vernetzung CAN zum Einsatz. CLEVERES ZUSAMMENSPIEL „Industrie 4.0 bedeutet nicht nur die Vernetzung von Maschinen, sondern auch, sich noch enger und mit neuen Geschäftspartnern zu vernetzen“, begründet Zeidlhack die Motivation für einen zusätzlichen Stand auf der Sonderschau. „Mit dem gläsernen Fahrrad und seiner elektromechanischen Aktorik demonstrieren wir aber auch den Brückenschlag zwischen unserer Automobil- und Industrie- Division.“ So verwenden die Franken den in der Schaltautomatik eingesetzten Planetenwälzgewindetrieb (PWG) auch als Kupplungsaktor im Automobilbau. Ebenfalls im „gläsernen Fahrrad“ verbaut ist eines der Sensor- Innenlager, die es bei Schaeffler in vielen elektrischen und mechanischen Ausführungen gibt. Dieses Tretlager ist speziell für Pedelecs und E-Bikes entwickelt und misst Trittfrequenz und Drehmoment. „Wir nutzen dabei eine exklusive Technologie, mit der wir die Welle magnetisieren“, erklärt das Geschäftsleitungsmitglied. „Wir können das Drehmoment messen, weil die magnetisierte Welle als Rotor und das Gehäuse als Stator fungiert.“ Besonders bewährt hat sich diese Technik bereits in der Landtechnik – z. B. in Maschinen zum Streuen von Düngemitteln. www.schaeffler.de WIR SPANNEN DEN BOGEN MIT UNSEREM GLÄSERNEN FAHRRAD BEWUSST WEITER ALS SONST ÜBLICH. ES STEHT FÜR UNSERE STRATEGIE: MOBILITÄT FÜR MORGEN Christian Zeidlhack O+P Fluidtechnik 4/2018 19

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