Pumpenaggregat Typ HK

Das Kompakt-Pumpenaggregat Typ HK mit Ventilaufbauten. Links vorne ist die speicherprogrammierbare Steuerung Typ PLVC zu sehen. Bild: Hawe Hydraulik

Der Messeauftritt von Hawe Hydraulik richtete sich schwerpunktmäßig an Hersteller von Bearbeitungszentren, Schleifmaschinen und Sägemaschinen. Präsentiert wurde ein Hydraulikaggregat mit drehzahlgeregeltem Motor, das speziell für Drehmaschinenhersteller interessant sein dürfte. Eine Druckregelung passt die Drehzahl an den aktuellen Systembedarf an und gleicht die interne Leckage am Spannfutter energieeffizient aus. Für große Bearbeitungszentren wurde eine Lösung für den hydraulischen Gewichtsausgleich von Spindelkopf oder Werkstücktisch entwickelt.

Hawe Hydraulik bietet mit dem Kompakt-Pumpenaggregat Typ HK kombiniert mit dem Spannmodul Typ NSMD ein Hydrauliksystem, das sich besonders für Drehmaschinen eignet. Die Konstantpumpe des Aggregats wird in diesem Einsatzfall über einen Drehstrommotor mit Frequenzumrichter angetrieben. Damit ist ein ständiger Volumenstrom sichergestellt, der die Verluste aufgrund der Leckage an der Drehdurchführung des Spannfutters ausgleicht. So bleibt der Spanndruck aufrechterhalten, und er kann an die verschiedenen Werkstücke angepasst werden. Zum anderen werden weitere hydraulische Verbraucher wie der Werkzeugwechsler mit konstantem Druck versorgt.

Pumpen-aggregat Typ MPN

Das Kompakt-Pumpenaggregat Typ MPN ist mit einem Fördervolumen von bis zu 25 l/min und einem Füllvolumen von 100 Liter für den Gewichtsausgleich geeignet. Bild: Hawe Hydraulik

Der Frequenzumrichter passt die Drehzahl des Motors an den Volumenstrombedarf der hydraulischen Verbraucher an. Ein Drucksensor misst den Systemdruck, das Signal wird in dem Frequenzumrichter verarbeitet. Eine schnelle Reaktionszeit der Regelkette vermeidet Druckeinbrüche oder -spitzen bei Änderung des Volumenstrombedarfs. Das Spannmodul stellt den Spanndruck ein und überwacht ihn. Die Einstellung des Spanndrucks erfolgt durch ein Proportionalsignal, das aus der Maschinensteuerung ausgegeben wird.

Für die Drucküberwachung ist ein Schalter in das Spannmodul integriert, der nicht nur misst, ob der Spanndruck korrekt ist, sondern auch auswertet, ob der Spannvorgang bereits abgeschlossen ist. Das Freigabesignal kann damit direkt für den Maschinenstart genutzt werden. Eine Pausenzeit, die den Abschluss der Spannbewegung sicherstellt, ist nicht erforderlich.

Den Spanndruck auch über Motordrehzahl einstellen

Ist die Werkstückspannung der einzige Hydraulik-Verbraucher, der von dem Kompakt-Pumpenaggregat versorgt wird, ist auch ein Betrieb ohne Spannmodul möglich. Der Spanndruck kann dann direkt über die Drehzahl des Motors eingestellt werden. Als Konstantpumpe stehen Radialkolbenpumpen oder Zahnradpumpen zur Verfügung. Der maximale Volumenstrom beträgt 20 l/min.

Bei großen Bearbeitungszentren lohnt es sich, auf einen hydraulischen Gewichtsausgleich von Spindelkopf beziehungsweise Werkstücktisch zu setzen. Außerdem können bei einem hydraulischen Gewichtsausgleich die Motoren für die Vertikalachsen von Spindelkopf und Werkstücktisch deutlich kleiner dimensioniert werden. Das ermöglicht dynamischere Bewegungen der Achsen und spart zusätzlich Strom.

Ein hydraulischer Gewichtsausgleich ist ein autarkes System – ist es einmal mit Druck beaufschlagt, benötigt es keine weitere Energiezufuhr. Ein Hydraulikzylinder, der mit einem Druckspeicher verbunden ist, nimmt das Gewicht des Spindelkopfs beziehungsweise Werkstücktischs auf. Der Druck in dem System wird so eingestellt, dass die Kraft des Zylinders das Gewicht ausgleicht. Für die vertikale Bewegung des Spindelkopfs ist nur noch die Reibungskraft und Massenträgheit zu überwinden.

Das Aggregat für die Druckölversorgung ist nur für die Systembefüllung bei Inbetriebnahme und für den Servicefall erforderlich. Beides ist nicht zeitkritisch, daher muss die Förderleistung des Aggregats nicht groß sein. Geeignet ist beispielsweise das Kompakt-Pumpenaggregat Typ MPN, da es die Kriterien hoher Betriebsdruck, kleine Förderleistung, kompakte Bauweise und großes Behältervolumen für das Befüllen oder Entleeren des Systems erfüllt.

Notwendig ist ein Druckregelventil für die Druckversorgung, damit bei der Befüllung des Systems auch der gewünschte Betriebsdruck eingestellt wird. Während des Betriebs überwacht ein Druckschalter den Systemdruck, der das Unter- oder Überschreiten des festgelegten Druckbereichs signalisiert. Ein Druckbegrenzungsventil sichert den Druckspeicher, über das Ablassventil wird der Speicher im Servicefall entleert. Der kompakte Ventilverband Typ BA enthält diese Standardkomponenten. Verrohrung und Montage oder eine separate Blockkonstruktion entfallen.

Ventilverband BNG

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Die symmetrischen Verbraucheranschlüsse ermöglichen einen flexiblen Einbau des Ventilverbands. Bild: Hawe Hydraulik

Und noch eine Produktentwicklung des Hydraulikherstellers: Mit dem Ventilverband Typ BNG lassen sich komplexe hydraulische Steuerungen für große Werkzeugmaschinen mit minimalem Projektierungsaufwand einfach umsetzen. Die modulare Konstruktion des Verbandes erleichtert einen Aufbau entsprechend der kundenspezifischen Anforderungen. Der Verband ist für Betriebsdrücke bis 400 bar einsetzbar.

In den Verband sind Ventile mit Anschlussbild NG 6 (Cetop 3) oder NG 10 (Cetop 5) integrierbar. Über Zwischenplatten ist auch eine Kombination von Ventilen beider Größen möglich. Funktionalität und Volumenstrom des Ventilverbands lassen sich an den Verbrauchsbedarf anpassen, da auf das Anschlussbild NG 6 sowohl Schieberventile als auch Sitzventile aufgebaut werden können.

Die Verbindung zu einem Aggregat erfolgt über Rohrleitungen und einen Anschlussblock, in den weitere Funktionalitäten wie Druckabsicherung oder druckloser Umlauf integrierbar sind. Je nach Anforderung befindet sich der Anschlussblock an den Enden des Ventilverbands oder inmitten der Ventilkette. So bleiben Druckverluste gering, die Verrohrung zum Aggregat möglichst kurz. Sind nur kleinere Volumenströme erforderlich, ist der direkte Anbau des Verbands an ein Kompakt-Pumpenaggregat von Hawe Hydraulik optimal.

Die stabile Ausführung der Module ermöglicht einen einfachen Einbau des Ventilverbands sowohl in Fluidwände als auch an dezentralen Stellen in der Werkzeugmaschine. Von besonderem Vorteil sind die Verbraucheranschlüsse an beiden Seiten jedes Moduls, da sie kurze, verlustarme Verrohrungswege zu den hydraulischen Funktionen ermöglichen.

Besonders praktisch ist die Verbindung der einzelnen Module über je vier Schrauben statt eines Zugankers. So kann ohne großen Aufwand an jeder Stelle des Verbands ein Modul entnommen, ausgetauscht oder ergänzt werden. Darüber hinaus entfallen die Leckagen, die sich aus der Dehnung der langen Zuganker ergeben würden.

Autor: nach Unterlagen von Hawe Hydraulik, www.hawe.de