Hydraulische Antriebstechnik für die Industrie 4.0 von Voith

Vom 23. bis 27. April präsentiert Voith auf der Leitmesse IAMD, Integrated Automation, Motion & Drives, die im Rahmen der Hannover Messe stattfindet effiziente und dynamische Hydrauliksysteme, autarke Servoantriebe und Pumpentechnologie. Am Stand B28 in Halle 23 zeigt das Unternehmen zum Beispiel den neuen autarken Servoantrieb CLSP. Dabei handelt es sich um eine hydraulische Linearachse aus der Produktfamilie autarker Antriebe. Charakteristisch für autarke Servoantriebe dieses Herstellers ist die Energieeffizienz, Überlastsicherheit und ihr nahezu verschleißfreier Betrieb. Der Antrieb CLSP verfügt zusätzlich über eine automatische lastabhängige Umschaltung der hydraulischen Übersetzung. Damit wird die Anschlussleistung deutlich reduziert, die Baugröße des Motors und des Umrichters fällt somit kompakter aus.

Der Antrieb besteht aus drei Hauptkomponenten: dem Servomotor, der 4Q-Innenzahnradpumpe und dem direkt gekoppelten Hydraulikzylinder. Für den Betrieb des autarken Antriebs sind kein Hydraulikaggregat und kein Öltank erforderlich. Der Antrieb ist für Kraft- und Positionsregelung geeignet. Die verbaute Sensorik bietet bereits die Basis für eine vollständige Integration in automatisierten Fertigungs- oder Produktionsanlagen.

Eine weitere hydraulische Neuheit am Stand des Unternehmens ist die regelbare Innenzahnradpumpe IPS. Sie erfüllt die gestiegenen Anforderungen an Dynamik und Robustheit im Bereich der Servoantriebe. Durch Konstruktive Neuerungen und die Verwendung speziell entwickelter Werkstoffen soll die Pumpe Maschinen produktiver und effizienter machen. Sie kann dabei in bestehende Servoantriebe installiert werden, ist aber auch als Komplettsystem mit Aggregattechnik verfügbar. Des Weiteren ist die Innenzahnradpumpe durch die Vorbereitung auf benötigte Sensortechnik Industrie-4.0-kompatibel.

Das Unternehmen stellt außerdem den hydraulischen Pressenantrieb PDSC vor. Er bietet hohe Kraftdichte und präzise Kraft- und Positionssteuerung bei gleichzeitigem verschleißarmen Betrieb und einer automatischen, lastabhängigen Getriebeumschaltung. Die maximale Presskraft von 10.000 Kilonewton lässt sich individuell skalieren und der Antrieb verzichtet auf klassische Ventiltechnik.

Die Steuerung durch geregelte Innenzahnradpumpen und die Getriebeumschaltung führt zu Energieeinsparung bei einer gleichzeitig geringen elektrischen Anschlussleistung. Darüber hinaus besitzt die Einheit nur wenige elektrische Anschlüsse und kommt ohne Hydraulikaggregat aus. Die integrierte Steuerungstechnik ermöglicht die nahezu freie Programmierbarkeit von Pressen, Prozessparametern und Bewegungsprofilen.

Speziell für die Ölpflege der autarken Servoantrieben hat das Unternehmen ein Service- und Spülmodul entwickelt: das SFM 20. Das mobile, tragbare Aggregat ist auf eine Kanistergröße von 20 Liter abgestimmt und ermöglicht störungsfreie Wartungsarbeiten während des laufenden Betriebs der autarken Servoantriebe. Dabei wird das Service- und Spülmodul mit Hilfe von Schnellkupplungen an den Antrieb angeschlossen ersetzt innerhalb von kurzer Zeit das verbrauchte Öl aus dem Antrieb durch neues Öl. Die geforderte Ölqualität wird durch den Einsatz der integrierten Filtereinheit gewährleistet. Die einfache Handhabung Moduls soll hohe Servicequalität bei geringer Fehleranfälligkeit gewährleisten.

Mit dem Kalkulationstool Eden bietet das Unternehmen seinen Kunden eine komfortable Möglichkeit, vorab die Auslegung autarker Antriebe der Baureihe CLDP vorzunehmen. Eine Vielzahl von Parametern kann dabei bereits im Voraus verändert werden, so dass der ideale Antriebsmodus einfach und effizient gewählt werden kann. Das führt zu einer schnelleren Kommunikation zwischen den Projektpartnern und senkt die Kosten für Ressourcen. Der etablierte CLDP-Servoantrieb wird ebenfalls auf der Messe zu sehen sein.

Neu ist auch der Pressenantrieb Servo Hybrid (PSH). Das Unternehmen hat ihn zusammen mit Siemens entwickelt. Er bietet besonders flexible Pressprozesse durch die Steuerung mit Servopumpen bei gleichzeitig Anpassung von Kraft und Geschwindigkeit an den Pressprozess. Er ersetzt die herkömmliche Ventil- und Steuerungstechnik. Außerdem kann der Antrieb mit der intelligenten Steuerung den Energieverbrauch um bis zu 60 Prozent reduzieren und in Kombination mit dem Ziehkissenantrieb CSH durch Servopumpensteuerungen und Energierückgewinnung sogar auf bis zu 80 Prozent erhöhen. Die Produktivität wird dank der aufeinander abgestimmten Antriebe gesteigert. do

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