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DER KONSTRUKTEUR 5/2015

DER KONSTRUKTEUR 5/2015

FLUIDTECHNIK

FLUIDTECHNIK Energieeffizient und hochverfügbar Hydraulik-Aggregate speziell für Werkzeugmaschinen für die Automobilindustrie Axel Grigoleit Werkzeugmaschinen für die Automobilindustrie müssen in der Regel zu über 98 % verfügbar sein, dementsprechend auch ihre Komponenten. Der Anspruch an das Hydraulikaggregat in einer Werkzeugmaschine besteht in einer langen Lebensdauer, langen Wartungsintervallen und absoluter Zuverlässigkeit. Axel Grigoleit, HAWE Hydraulik SE, München Die Anforderungen an Werkzeugmaschinen für die Automobilindustrie sind besonders hoch, weil eine flexible Serienfertigung von Motoren und anderen Antriebskomponenten in großen Stückzahlen die Kosten reduziert. Zudem laufen die Fertigungsanlagen für Automobile in der Regel dreischichtig an 300 Tagen im Jahr. So bleibt das hochwertige Endprodukt für den Kunden erschwinglich. Ungeplant stillstehende Maschinen verursachen extreme Kosten, da sie nicht nur die unmittelbar betroffene Fertigungseinheit beeinträchtigen, sondern auch die nachgelagerte Produktion. Eine hohe Verfügbarkeit ist daher ein wesentlicher Faktor bei der Auslegung der Produktionsanlagen. Abschalten spart Energie und steigert die Lebensdauer Hawe Hydraulik SE liefert für Bearbeitungszentren und andere Werkzeugmaschinen vorzugsweise Hydraulikaggregate, die auf Abschaltbetrieb ausgelegt sind. In dieser Betriebsart lädt das Aggregat einen Hydraulikspeicher auf und schaltet danach ab. Der Speicher versorgt das Hydrauliksystem so lange bis der Druck auf einen unteren Grenzwert abfällt. Ist dieser erreicht, läuft das Aggregat wieder an und baut erneut Druck im Speicher auf. Damit ist das Aggregat meist nur zu 20 % der Laufzeit der Werkzeugmaschine in Betrieb – Wartungsintervalle und Lebensdauer des Aggregats verlängern sich entsprechend. Der Abschaltbetrieb ist besonders dann Die Hydrauliksysteme benötigen gegenüber Systemen mit konventionellen Aggregaten bis zu 80 % weniger Antriebsenergie effektiv, wenn das Hydrauliksystem mit leckagefreien Sitzventilen ausgerüstet ist. Im Gegensatz zu herkömmlichen Schieberventilen tritt bei Sitzventilen keine interne Leckage auf, somit geht die hydraulische Energie nicht im System verloren. Daraus ergibt sich ein weiterer, entscheidender Vorteil von Hydrauliksystemen im Abschaltbetrieb und mit Sitzventiltechnik. Sie benötigen gegenüber Systemen mit konventionellen Aggregaten, die im Durchlaufbetrieb arbeiten und bei denen an den Ventilen interne Verluste auftreten können, bis zu 80 % weniger Antriebsenergie. Bei den derzeitigen Energiekosten von ca. 0,15 €/kWh spart damit ein Aggregat mit 38 Der Konstrukteur 5/2015

FLUIDTECHNIK 1,5-kW-Antriebsmotor 700 Euro im Jahr ein. In einer Automobilfertigung, in der hunderte von Werkzeugmaschinen im Einsatz sind, ist das ein wesentlicher Faktor, insbesondere, wenn die Energiekosten wieder steigen. Dies ist das direkte Einsparpotenzial. Darüber hinaus erzeugen Aggregate im Abschaltbetrieb deutlich weniger Abwärme. Das reduziert den Energiebedarf für die Maschinen- und Hallenkühlung. Zudem erlaubt der Abschaltbetrieb, den Behälter für das Hydrauliköl deutlich kleiner auszulegen – statt gängiger 50 l ist ein Volumen von lediglich 10 l ausreichend. Mit dem verlängerten Wartungsintervall ergibt sich damit ein weiteres Einsparpotential von 100 Euro pro Jahr und pro Maschine. Vorsicht ist besser als Nachsicht Dieses Wegesitzventil ist eine der Komponenten, die auf der Freigabeliste „Mechanik“ für Fertigungen des Volkswagen-Konzerns steht Störungen lassen sich auch mit dem besten System nicht vollständig ausschließen. Wichtig ist dann, dass sie frühzeitig signalisiert werden. So kann die Instandhaltung eingreifen, bevor es zu einem Stillstand der Maschine kommt. Die Automobilindustrie schreibt daher vor: Alle Sensoren eines Hydraulikaggregats, die auf eine Störung hinweisen können, müssen eine Vorwarnmeldung ausgeben, bevor eine Störungsmeldung zu einem endgültigen Abschalten der Maschine führt. Das betrifft zunächst die Verschmutzungsanzeige des Ölfilters: Ist dieser zu 75 % verschmutzt, wird bei den Aggregaten von Hawe Hydraulik eine Vorwarnmeldung ausgelöst. Das Aggregat kann problemlos weiterlaufen und während des nächsten geplanten Maschinenstillstands kann die Instandhaltung den Filter wechseln. Gleiches gilt für die Überwachung von Temperatur und Ölstand. Auch dafür sind Fit für Industrie 4.0, Hydraulik intelligent vernetzt}Passt Das intelligente Aggregat ABPAC: vernetzbar energieeffizient konfigurierbar www.boschrexroth.de/ abpac Erfahren Sie über Augmented Reality wie Ihnen ABPAC hilft, Industrie 4.0 Konzepte zu realisieren. 1. Junaio App herunterladen 2. Junaio App starten und QR Code scannen 3. Mobilgerät über das Anzeigenmotiv halten und Inhalte abrufen. Wer sich künftig nachhaltig einen der vorderen Plätze im Wettbewerb sichern will, kommt am Thema Industrie 4.0 nicht mehr vorbei. Mit der Verschmelzung von IT und Automatisierung gewinnen Produktionsprozesse signifikant an Dynamik, Flexibilität und Effizienz. Hydraulik hat in solchen zukunftsorientierten Systemen ihren festen Platz – und erreicht durch die Einbindung in Industrie 4.0 eine neue Dimension: anwendungssicher, energieeffizient, „easy to use” und zukunftsweisend. Bosch Rexroth AG www.boschrexroth.de

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