Aufrufe
vor 2 Monaten

Der Konstrukteur ASB/2022

  • Text
  • Energie
  • Zudem
  • Getriebe
  • Produkte
  • Kupplungen
  • Motoren
  • Lager
  • Einsatz
  • Anwendungen
  • Konstrukteur
Der Konstrukteur ASB/2022

MOTOREN UND STEUERUNGEN

MOTOREN UND STEUERUNGEN PRODUKTE UND ANWENDUNGEN ENERGIEVORAUSSCHAUEND KONFIGURIEREN Die Energiepreise explodieren – besonders für die verarbeitende Industrie eine gefährliche Entwicklung. Eine Kehrtwende muss her: weg von überdimensionierten und hin zu individualisierten Anlagen und Maschinen. Auch die Wahl des richtigen Hydraulik-Öls zeigt energetische Auswirkungen. Nicole Steinicke, Chefredakteurin DER KONSTRUKTEUR 14 DER KONSTRUKTEUR 2022/ASB www.derkonstrukteur.de

MOTOREN UND STEUERUNGEN Axel Binner, Geschäftsführer des auf hydraulische Antriebstechnik spezialisierten Unternehmens Hydropa, kennt die momentane Situation in der Industrie. „Fast allen Unternehmen ist bewusst, dass Energie eingespart werden muss, um wettbewerbsfähig zu bleiben, aber der finanzielle Druck scheint noch nicht groß genug zu sein. Die Verwendung von energieeffizienten Komponenten macht Industriemaschinen nicht automatisch so energieeffizient wie möglich – es kommt auf gut durchdachte Detaillösungen an, wenn wirklich Strom und Energie eingespart werden sollen.“ ANFORDERUNG UND EINSATZ KENNEN „Ein Großteil der Anlagen und Maschinen wird leistungstechnisch immer noch überdimensioniert, um sozusagen auf der sicheren Seite zu sein. Lieber zu schnell als zu langsam – man kann ja im Nachhinein einfach Leistung wegdrosseln,“ sagt Binner und spricht damit ein grundsätzliches Problem an: Drosseln sind in der Hydraulik eine kostengünstige Möglichkeit, Leistung an das individuelle Nutzerverhalten anzupassen – allerdings der falsche Weg, um Strom und Energie einzusparen. Das wird durch ein vereinfachtes Beispiel deutlich: Ein Kunde fragt die Konstruktion einer Hebebühne an, die in 10 Sekunden AUF NUTZERVERHALTEN AUSGELEGTE ANLAGEN UND MASCHINEN KÖNNEN VIEL ENERGIE SPAREN 3 t Gewicht um 2 m anheben soll. Dafür wäre eine Antriebsleistung von mindestens 6 kW nötig. Der erfahrene Hydrauliker sieht allerdings zwei Hauptprobleme: Das eine ist die Geschwindigkeit, die mit 200 mm/s so schnell ist, dass bei Erreichen der Endlage der Zylinder abgebremst werden muss. Ansonsten hebt das Auto kurz ab und dieser Schlag belastet und verschleißt Zylinder und Stahlkonstruktion. Dazu Binner: „Viele Kunden können zwar die theoretisch benötigte Kraft ausrechnen, allerdings fehlt häufig das Gefühl für die richtige Geschwindigkeit.“ Trotzdem werden solche Anlagen umgesetzt – und hier liegt das zweite Problem. Binner erklärt: „Statt in der Planungsphase die Geschwindigkeit im CAD-Programm zu simulieren – 2 m in 10 Sekunden ist schneller als man denkt – wird diese einfach nachträglich durch den Einbau von Drosseln korrigiert. Dadurch wird die Hebebühne zwar langsamer, aber das Hydraulik-Öl heizt sich auf, da die überschüssige Energie unabhängig von der Last weggedrosselt wird. Der überschüssige Volumenstrom fließt bei maximalem Druck über das Druckbegrenzungsventil in den Tank. Durch den Einsatz von Drosseln wird beim Anheben eines Spielzeugautos genauso viel Energie verbraucht wie beim Anheben eines SUVs.“ Bei der Hydraulik gibt es zahlreiche Möglichkeiten, durch intelligente Konstruktion den Energieverbrauch so gering wie möglich zu halten: Wird bei der eben erwähnten Hebebühne die maximale Verfahrgeschwindigkeit auf sinnvolle und akzeptable 30 Sekunden reduziert, sind Drosseln überflüssig und die tatsächliche Leistung hängt allein vom Gewicht des Pkw ab – für das Heben von 3 t sind 2 kW nötig und 1 kW für 1,5 t. SCHNELLER, HÖHER, WEITER? Werden zwei Pumpen eingesetzt, kann die Hebebühne mit drei unterschiedlichen Geschwindigkeiten bewegt werden – langsam, schnell und sehr schnell. Dazu Binner: „Eine einfache, aber häufig ausreichende Lösung – klein für langsam, groß für schnell und beide Pumpen bewegen die Hebebühne sehr schnell.“ Diese Lösung kommt ohne teure Komponenten und ganz ohne Drosselverluste aus. Ist eine kontinuierlich proportionale Veränderung der Geschwindigkeit erforderlich, kann der Einsatz von geregelten Pumpen oder geregelten E-Motoren sinnvoll sein, die zwar teuer sind in der Anschaffung, aber deutlich weniger Energie verbrauchen als Lösungen mit Proportionalventilen. Denn Proportionalventile sind eigentlich nur elektrisch proportional verstellbare Drosseln. 01 02 01 Durch ein Baukastensystem werden Standard-Lösungen auf unternehmensspezifischen Anforderungen – wie z. B. die Eignung für explosionsfähige Atmosphären – bedarfsgerecht zugeschnitten 02 Das Hydraulikaggregat ist inklusive Steuerung sicher in einer Einhausung verstaut www.derkonstrukteur.de DER KONSTRUKTEUR 2022/ASB 15

AUSGABE