Noch keinen Zugang? Dann testen Sie unser Angebot jetzt 3 Monate kostenfrei. Einfach anmelden und los geht‘s!
Angemeldet bleiben
Ausgewählte Ausgabe: S2-2017 Ansicht: Modernes Layout
| Artikelseite 1 von 2

Intelligentes Hydraulikkonzept macht Prüfstände effizienter

Steigende Energieeffizienz durch ein intelligentes Hydraulikkonzept von Bosch Rexroth: Auf jährlich 50.000 Euro beziffert GKN Driveline die Einsparungen an elektrischer Energie beim Betrieb von sechs Prüfständen, mit denen der Automobilzulieferer Antriebswellen in Langzeittest untersucht.


Seiten- und Längswellen übertragen die Drehzahl und das Drehmoment eines Motors zuverlässig und kraftstoffsparend auf die Räder – und sind damit wesentliche Elemente im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs. Damit die Wellen den Einfederbewegungen und dem Lenkeinschlag folgen können, machen Gelenke die Verbindung flexibel. GKN Driveline bietet hier ein breites und häufig eingesetztes Sortiment für die Automobilindustrie. Für die Entwicklung und die Freigabe sind umfangreiche Versuche notwendig, mit deren Hilfe die Gebrauchseigenschaften der Gelenkwellen und ihrer Komponenten analysiert werden.

Perfekte Fahreigenschaften

Bildartikel zu Bild 1_KAP_Rexroth.jpg

Bild 1
Mit zwei parallelen Pumpenantrieben erreicht GKN Driveline eine kaskadierte Hydraulikleistung.

GKN Driveline zählt in der Automotive-Branche zu den Technologieführern, wenn Antriebsstränge für Fahrzeuge gefragt sind. Das Unternehmen entwickelt und fertigt dafür Lösungen, die Fahrdynamik, Langlebigkeit, Effizienz und Gewicht perfekt in Einklang bringen. Angesichts der hohen Ansprüche an Qualität und Rückverfolgbarkeit nimmt die Prüfstandtechnik in den Versuchsabteilungen der GKN Driveline Deutschland GmbH einen hohen Stellenwert ein. Zur Simulation hochdynamischer Belastungen kommen in den Anlagen servohydraulische Antriebe zum Einsatz. Den Betriebsdruck von 280 bar erzeugt eine Zentralhydraulik – und versorgt damit im Werk in Offenbach sechs Prüfstände (Bild 1). Sie kommen für Dauererprobungen bezüglich dynamischer Bruchfestigkeit und Verschleißverhalten zum Einsatz. Folglich arbeiten sie rund um die Uhr – nachts wie auch an Wochenenden oder Feiertagen. Während der Prozesse werden die Prüfstands- und Versuchsparameter ständig überwacht. „Grenzwertüberschreitungen führen dabei genauso zur Stillsetzung des Prüfstands wie das geplante Versuchsende“, ergänzt Dr. Bernd Falk, Teamleiter Strukturfestigkeit und Projektleiter. Beide Fälle sorgen dafür, dass der Ölbedarf der Zentralhydraulik sinkt.
Weil die ehemalige Zentralhydraulik aus den 1980er Jahren mit drei parallelen Einzelaggregaten permanent in Betrieb war, selbst wenn kein Prüfstand mehr zugeschaltet war, hat sich der Automobilzulieferer für eine nachhaltige Modernisierung entschieden. Hierbei wurde zusammen mit Bosch Rexroth auch die Hydraulik komplett neu konzipiert. Mit Erfolg: Das neue Aggregat benötigt ein Drittel weniger elektrische Energie als die Altanlage.

Runter mit den Stromkosten

Bildartikel zu Bild 2_KAP_Rexroth.jpg

Bild 2
Durch variable Drehzahlen und eine elektrohydraulische Regelung des Schwenkwinkels erreichen die Axialkolbenpumpen der drehzahlvariablen Pumpenantriebe Sytronix DFEn optimale Wirkungsgrade.

Dieser spürbar gesunkene Verbrauch hat zwei wesentliche Ursachen: Kaskadierte Antriebsleistung in Gestalt von zwei drehzahlvariablen Pumpenantrieben Sytronix DFE von Rexroth sowie der energetisch optimierte Druckaufbau durch den einstellbaren Schwenkwinkel der Axialkolbenpumpe (Bild 2). Die Erfahrung zeigt, dass die bei GKN Driveline eingesetzten Axialkolbenpumpen ihren höchsten Wirkungsgrad an den Tag legen, wenn das Fördervolumen des Hydrauliköls zwischen 70 und 80 Prozent der Maximalleistung liegt. Steigt der Bedarf, lässt sich das Volumen durch eine Anpassung des Schwenkwinkels bis 100 Prozent erhöhen. Weil der Motor jetzt unweigerlich ein höheres Drehmoment erzeugen müsste, sorgt die Hydrauliksteuerung des Sytronix-Systems dafür, dass nun die Drehzahl ansteigt, damit der Schwenkwinkel wieder in einen Bereich mit optimalem Förderwirkungsgrad zurückkehren kann. Es herrscht der direkte Zusammenhang von Drehzahl zu und Anstellwinkel. Im Gegensatz dazu würde also die Drehzahl des Motors sinken, wenn das Fördervolumen abnimmt und der Schwenkwinkel in die andere Richtung an Wirkungsgrad verliert. Dieses intelligente Ausregeln von Winkel und Drehzahl bewirkt, dass die Pumpen weder in der Überlast unterwegs sind noch in einem ineffizienten Teillastbereich arbeiten.

Seite des Artikels
Autoren

 Werner Reinhardt

Vertrieb Industriehydraulik Deutschland Bosch Rexroth

Kontakt:
Bosch Rexroth AG
Marktplatz 3
97816 Lohr am Main
www.boschrexroth.de

Verwandte Artikel

Effizienter dank optimierter Hydraulik

Weichdichtender Schneidring

Kein Respekt vor Extremen: Sieben Rekorde mit Hydraulik

Auch Industrie 4.0 braucht Kraft und Drehmoment

Leckage unbekannt