Hydraulik in der Werkzeugmaschine: Richtig kombiniert ein echter Gewinn

Hydraulik in der Werkzeugmaschine: Richtig kombiniert ein echter Gewinn

Autor Benno BirkeErstellt am Keine KommentareKategorien pQ – Hydraulics Blog, Themen

Für die Anwender von Werkzeugmaschinen zählen vor allem Präzision und die Stückkosten der Bearbeitung. Die Hersteller müssen darum sportliche Zielpreise für die Maschinen erreichen und vor allem die Betriebskosten so niedrig wie möglich halten. Hier bietet die intelligente, vernetzbare Hydraulik interessante Ansätze, die System-, Energie und Wartungskosten zu reduzieren.

Digitale hydraulische Achsteuerung

Digitale hydraulische Achsteuerung

Die unschlagbaren Vorteile der Hydraulik sind ihre Kraftdichte, ihre Robustheit und die aufgelöste Bauweise. Keine andere Technologie bringt auf so geringem Bauraum so hohe Kräfte auf, und das auch noch ohne Wärmeentwicklung im Arbeitsraum. Gleichzeitig steckt sie Überlasten und Stöße nahezu verschleißfrei weg und bietet eine sehr hohe Lebensdauer. In modernen Maschinenkonzepten muss sie aber mehr können: Elektronifi zierte Hydrauliklösungen verknüpfen ihre bekannten Vorteile mit der elektrischen Regelung, die Konstrukteure und Inbetriebnehmer von den elektrischen Antrieben gewohnt sind.

Moderne Hydraulik kann die Total Cost of Ownership der Werkzeugmaschine und damit die Stückkosten nachhaltig senken. So erzeugen Pumpentriebe den Volumenstrom bedarfsgerecht und passen die Drehzahl des Pumpenmotors dem tatsächlichen Bedarf an. Je nach Zykluscharakteristik sinkt der Energieverbrauch der Hydraulik dadurch um bis zu 80 Prozent. Gleichzeitig reduzieren diese Aggregate die mittlere Geräuschemission, so dass bislang notwendige Schallschutzmaßnahmen entfallen können. Ein weiterer, wichtiger Vorteil: So erfassen Integrierte Sensoren die Betriebszustände und erkennen Verschleiß, bevor er zu einem Stillstand führt. Das senkt die Wartungskosten und steigert die Verfügbarkeit der Werkzeugmaschinen.

Servohydraulischer Aktuator

Servohydraulischer Aktuator

Auch bei Hauptfunktionen wie Vorschubachsen hat die Hydraulik regelungstechnisch mit der Elektrik gleichgezogen. Motion Controls im Schaltschrank oder direkt im Aktor gleichen mit ihrer Software die Besonderheiten der Fluidtechnologie automatisch aus und linearisieren die Bewegungsprofi le. Die Motion Controls übernehmen auch koordinierte Bewegungen einer Vielzahl von hydraulischen und elektrischen Achsen im gemischten Betrieb. Inbetriebnehmer benötigen für die Parametrierung der vordefinierten Funktionen keine vertieften Kenntnisse der Hydraulik.

In einer ganzen Reihe von Werkzeugmaschinen kommen einzelne NC-gesteuerte Hydraulikachsen zum Einsatz. Dank neuerer Entwicklungen ist dazu nicht einmal ein Hydraulikaggregat notwendig. Servohydraulische Achsen erzeugen hohe Kräfte und bieten alle Vorteile eines verschleißfreien, stufenlos verstellbaren hydraulischen Getriebes.

Aggregat bis 4KW

Aggregat bis 4KW

Als einbaufertige Achse mit Zylinder nutzen sie einen eigenen geschlossenen Fluidkreislauf mit Pumpe, Steuerblock und einem kleinen Druckspeicher. Bei der Inbetriebnahme kommen die Techniker nicht mit Hydraulik in Berührung, weil die servohydraulischen Achsen als ein geschlossenes System ausgeliefert und wie elektrische Antriebe parametriert werden.

Die Hydraulik hat in den vergangenen Jahren große Fortschritte in Richtung Digitalisierung gemacht. Sie verbindet heute ihre physikalischen Vorteile mit zeitgemäßer Regelungstechnik und hohem Komfort. Die allermeisten Werkzeugmaschinenhersteller haben das erkannt und setzen Hydraulik gezielt in ihren Konzepten ein, um System- und Betriebskosten zu senken. Darum geht es auch zukünftig nicht um ein grundsätzliches „entweder Hydraulik oder Elektrik“, sondern vielmehr darum: „Was ist die technisch und wirtschaftlich optimale Kombination?“

 

Über den Autor:

Technischer Leiter der Industriehydraulik

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