Noch keinen Zugang? Dann testen Sie unser Angebot jetzt 3 Monate kostenfrei. Einfach anmelden und los geht‘s!
Angemeldet bleiben
Ausgewählte Ausgabe: 10-2017 Ansicht: Modernes Layout
| Artikelseite 2 von 3

Effizienter dank optimierter Hydraulik

Zu den Besonderheiten der neuen Lösung gehört die vollständige Umstellung auf Speicherladebetrieb, d.h. die Pumpe füllt zunächst einen Gasdruckspeicher. Hieraus wird anschließend der für die Betätigung der Hydraulik benötigte Energiebedarf entnommen, bis ein definiertes Mindest-Druckniveau unterschritten wird. Daraufhin läuft die Pumpe wieder an und lädt den Speicher erneut auf. Dadurch konnte die Einsatzdauer der Pumpe je nach Betriebsweise auf teils sogar weniger als 10 % gesenkt werden. Dementsprechend verringern sich auch der Verschleiß des Aggregats und damit die Wartungsaufwendungen.

Weitere Vorteile

„Weitere erhebliche Einsparungen beim Energieverbrauch konnten wir durch die konsequente Verwendung neuer Ventiltechnik erzielen“, verrät A. Brunner. Dazu wurde die gesamte Ventiltechnik auf Wegesitzventile umgestellt, weil diese von der Bauart her völlig dicht schließen, so dass keinerlei Druckabfall durch interne Leckagen mehr ausgeglichen werden muss. Hinzu kommen weitere Energieeinsparungen bei der Ventilansteuerung, weil jetzt ausschließlich Low-Watt-Elektromagnete mit einer Leistungsaufnahme von je nur 8 W verwendet werden.
Wichtiger Pluspunkt der neuen Lösung ist auch die Verwendung einer kompakten Motor-Pumpeneinheit, die als Unterölaggregat direkt im Tank verbaut ist. Dieses platzsparende Design erleichtert nicht nur die Integration in die Werkzeugmaschine, die Dämpfung durch die Flüssigkeit senkt auch die Geräuschemissionen in den vergleichsweise kurzen Zeiträumen, in denen die Pumpe überhaupt arbeitet. Auch ein Teil der Ventile sowie der schlanke Druckspeicher finden oberhalb des Öltanks Platz.

Bemerkenswertes an der BFR2-Hydraulik

KAP-HAWE-5-BU

Bild 5
Im Vergleich mit einer herkömmlichen, kontinuierlich arbeitenden Hydraulikpumpe (blau) verringert sich der Energiebedarf bei Speicherladebetrieb auf nur noch 22 %, fallweise sogar auf unter 10 %.
(Bild: Hawe-Hydratec)

KAP-HAWE-6-BU

Bild 6
Hydrauliksteuerung für den Werkzeugwechsler (Zange unten rechts). Zum Einsatz kommen ausschließlich Wegesitzventile Typ NBVP 16 mit 8-Watt-Technologie.

KAP-HAWE-7-BU

Bild 7
Der blaue Druckausgleichsspeicher für den hydraulischen Gewichtsausgleich der Z-Achse

KAP-HAWE-8-BU

Bild 8
Die Zahl der Hydraulikventile am Getriebe- balken der Y-Achse verdeutlicht die Bedeutung hydraulisch betätigter Zusatzfunktionen an der BFR2. Oben rechts der Hydraulikzylinder für die Durchbiegungskompensation.
(Bilder 2–4, 6–8: Klaus Vollrath)

„Zu den erwähnenswerten Besonderheiten der Hydrauliklösung gehören der Gewichtsausgleich für die Z-Achse sowie die Durchbiegungskompensa- tion der Y-Achse“, weiß A. Brunner. Der Gewichtsausgleich für die Z-Achse samt des auf ihr verfahrenden Getriebebalkens der Y-Achse nebst Getriebekopf und Fräswerkzeug erfolgt durch einen eigenen Hydraulikkreislauf mit zugehörigem Speicher, dessen Kennfeld auf die zu bewältigende Gewichtskompensation ausgelegt ist. Erforder-lichenfalls kann das Druckniveau durch die Haupthydraulik nachjustiert werden, z. B. um das Gewicht eines besonders schweren Fräskopfs zu berücksichtigen. Diese feinfühlige Justiermöglichkeit verringert die Belastung des Antriebs der Z-Achse und damit deren Energieverbrauch.
Eine weitere Besonderheit des BFR2-Konzepts ist der hydraulische Ausgleich der Durchbiegung des Getriebebalkens der Y-Achse. Je weiter diese Achse ausfährt, desto stärker biegt sie sich der Schwerkraft folgend nach unten durch. Bei manchen am Markt angebotenen Maschinen wird dies lediglich durch eine entsprechende Höhenkorrektur der Z-Achse aus- geglichen. Dies kompensiert jedoch nicht die gleichzeitige Abweichung des Winkels der Spindelachse von der Vertikalen. Die Folge hiervon können Stufen in der Oberfläche sein. Der Effekt ist hierbei umso stärker, je größer der Werkzeugdurchmesser ist.
Als Abhilfe setzt man bei Reiden auf eine Kompensation der Durchbiegung durch eine Zugstange auf der Oberseite des Getriebebalkens, deren Spannung über einen Hydraulikzylinder verändert werden kann. Dadurch steht dann die Drehachse der Spindel wieder im exakten 90°-Winkel zur Tischober- fläche. Diese Kompensation stellt sehr hohe Anforderungen an die Fein- fühligkeit der Hydraulik. Hierfür sind zuverlässige und genaue Proportionalventile nötig. Das Ergebnis sind jedoch saubere Oberflächen ohne „Stufen“ selbst beim Einsatz großformatiger Scheibenfräser.

Weitere Verbesserungen

„Selbstverständlich haben wir bei dieser Upgradeaktion auch weitere Modernisierungen vorgenommen“, verrät Lustenberger. So wirke sich die geringe und konstante Wärmeentwicklung der neuen Hydraulik positiv auf die Bearbeitungsgenauigkeit aus. Hinzu kommen Verbesserungen an der Elektronik und den Antrieben sowie die Anpassung der Steuerung auf den aktuellen Entwicklungsstand von Hardware und Software.
Inzwischen habe man bereits drei Maschinen dieser verbesserten Version gebaut sowie eine weitere im Auftrag. Von den bereits bei Kunden stehenden Anlagen erhalte man positive Rückmeldungen.

Seite des Artikels
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.

Verwandte Artikel

Intelligentes Hydraulikkonzept macht Prüfstände effizienter

Weichdichtender Schneidring

Kein Respekt vor Extremen: Sieben Rekorde mit Hydraulik

Auch Industrie 4.0 braucht Kraft und Drehmoment

Leckage unbekannt