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Ausgewählte Ausgabe: 10-2017 Ansicht: Modernes Layout
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Effizienter dank optimierter Hydraulik

Für bestimmte Funktionen kommen bei Werkzeugmaschinen Hydrauliken zum Einsatz. Wichtigster Grund hierfür ist die Kompaktheit der Betätigungselemente, die sehr hohe Kräfte auf engstem Raum entfalten können. Diese hohe Leistungsdichte wird häufig auch bei Sicherheitsfunktionen genutzt, z. B. wenn die Arretierung mechanischer Komponenten durch Federkräfte bewirkt wird, die nur kurzfristig aufgehoben werden müssen. Dank neuer Entwicklungen haben sich die früher als lautstarke Energiefresser verrufenen Hydrauliken inzwischen zu leisen und sparsamen „Heinzelmännchen“ gewandelt, die – diskret unter der Maschinenverkleidung integriert – wichtige Hilfsfunktionen übernehmen.


Bild 1 Mit einem Arbeitsraum von 4000 x 1200 x 1500 mm ist die BFR24 die größte Bettfräsmaschine im Programm der Reiden AG.  (Bild: Reiden)

Bild 1
Mit einem Arbeitsraum von 4000 x 1200 x 1500 mm ist die BFR24 die größte Bettfräsmaschine im Programm der Reiden AG.
(Bild: Reiden)

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Bild 2
Daniel Lustenberger (links) und Andy Brunner vor einer BFR2: „Wichtigste Maßnahmen zur Steigerung der Energieeffizienz waren der Wechsel zum Speicherladebetrieb und die konsequente Verwendung von leckagedichten Wegesitzventilen mit Low-Watt-Elektromagneten.“

„Moderne Werkzeugmaschinen müssen heute nicht nur Bestleistungen bei der Bearbeitung von Werkstücken aufweisen, sondern auch energieeffizient sein“, weiß Daniel Lustenberger, Leiter Marketing und Verkauf der Reiden Technik AG in Reiden (Schweiz). Das mittelständische Unternehmen ist Hersteller von hochpräzisen 5-Achs-Fräszentren für die Schwerzerspanung von Werkstücken mittlerer Größe, die dank ihrer Robustheit und Präzision einen weltweit hervorragenden Ruf genießen. Aufgrund entsprechender Forderungen der Politik werden solche industriellen Anlagen heute zunehmend auch mit Blick auf ihre Energieeffizienz auf den Prüfstand gestellt. Aus diesem Grund setzte die Reiden AG zunächst bei ihren Neuentwicklungen der RX-Serie auf eine umfassende Neukonzeption der Hydrauliksysteme, die bei diesen Maschinen zahlreiche Hilfsfunktionen z. B. bei Achsverriegelungen, beim Werkzeugwechsel sowie bei der Werkzeug- und Werkstückspannung übernehmen. Im Unterschied zum früher üblichen Vorgehen realisiert Reiden diese Systeme heute nicht mehr in Eigenregie. Stattdessen wählte man hierfür mit der Hawe-Hydratec AG aus Perlen einen langjährig bewährten Zulieferpartner, mit dem man auf diesem Gebiet bereits seit 2008 eng zusammenarbeitet.

Die Modernisierung eines Flaggschiffs

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Bild 3
Geschabte und tieflochgebohrte Flach- führungen sind die Grundlage für die enorme Robustheit und hohe Präzision des massiven Getriebebalkens der Y-Achse der BFR2.

„Jüngstes Projekt war dann die Modernisierung unseres Flaggschiffs, der BFR2“, ergänzt Lustenberger. Diese großformatige Bettfräsmaschine ist in verschiedenen Bau-größen mit Arbeitsraumabmessungen bis zu 4000 x 1200 x 1500 mm und Palettenzuladungen bis zu 5000 kg erhältlich. Die als hochpräzises „Arbeitspferd“ geschätzte BFR2 erfreut sich weltweit einer lebhaften Nachfrage. Ihre Hydraulik übernimmt zahlreiche Hilfsfunktionen bis hin zum Gewichts- ausgleich der Z-Achse und der Durchbiegungskompensation für den Getriebebalken des Fräskopfs. Sie war jedoch noch in herkömmlicher Weise ausgelegt: So lief die Pumpe kontinuierlich gegen ein Überdruckventil, um den geforderten Öldruck aufrechtzuerhalten und zudem Leckageverluste in den Ventilen zu kompensieren, und die Ventile benötigten erhebliche Steuerleistungen.
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Die von Hawe-Hydratec einbaufertig zugelieferte Hydraulikeinheit. Unten befindet sich das Kompaktaggregat Typ MPN mit Unterölmotor. Der schwarze Kolbenspeicher ist das Kernelement für den Abschaltbetrieb.

Weitere Nachteile waren der hohe Geräuschpegel der ständig laufenden Pumpe und Beschädigungsrisiken für das außen beigestellte Aggregat und die Verbindungen bis zur Maschine.

Komplettes Upgrade der Hydraulik

„Aufgrund der ungebrochenen Beliebtheit der BFR2-Baureihe entschied man sich bei Reiden Mitte 2016 für ein komplettes Upgrade im Bereich der Hydraulik“, sagt Andy Brunner, Vertriebsmitarbeiter bei Hawe Hydratec AG. Aufgrund des guten gegenseitigen Vertrauensverhältnisses entschied sich Reiden bei dieser Aufgabe erneut für Hawe-Hydratec als Gesamtpartner. Da hierbei auch die Einpassung der neuen Hydraulik in die Gesamtmaschine zu lösen war, arbeiteten Entwickler beider Firmen eng und partnerschaftlich zusammen. Das Ergebnis war ein sehr kompaktes Hydraulikaggregat, das von Hawe-Hydratec komplett gefertigt und geliefert wird. Die vollständige Integration in die Maschine verringert den Flächenbedarf, und die Hydraulik ist unter der Abdeckung zudem gegen Beschädigungen geschützt.

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Autoren

 Klaus Vollrath

Freier Fachjournalist, CH-Aarwangen, www.b2dcomm.ch

Die Bettfräsmaschinen...

... der BFR2-Baureihe

Diese in drei Größen erhältlichen 5-Achs-Bettfräsmaschinen sind speziell für den harten Einsatz bei der Zerspanung mittelgroßer Bauteile aus schwer zerspanbaren Werkstoffen ausgelegt. Das zeigt sich auch an den Leistungsdaten der Spindel, die bis zu 45 kW bzw. 1135 Nm aufbringt. Da die Säule der Z-Achse fest im Maschinenbett integriert ist, variieren die unterschiedlichen Ausführungen nur bezüglich des Arbeitswegs der X-Achse. Um die hohen Bearbeitungskräfte aufnehmen zu können, verfügen die Hauptachsen über geschabte Flachführungen und massive Kugelrollspindeln. Dies gewährleistet hohe Steifigkeit sowie Präzision und Laufruhe. Besondere Sorgfalt gilt auch dem Wärmehaushalt, indem die wichtigsten Bauteile durch ein Temperiermedium, das durch innenliegende Kanäle zirkuliert, auf Solltemperatur gehalten werden. Eine spezielle hydraulische Kompensation der schwerkraft-bedingten Verformung des Getriebebalkens der Y-Achse gewährleistet ein Maß an Präzision, das für eine derart große und robuste Maschine außergewöhnlich ist.
Zudem können die BFR2-Maschinen durch zahlreiche Optionen sowie kundenspezifische Sonderlösungen präzise auf spezifische Kundenbedürfnisse angepasst werden. Durch die spezielle Anordnung der Schwenkachsen können Bearbeitungen in nahezu jedem Winkel ausgeführt werden.

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