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antriebstechnik 1-2/2017

antriebstechnik 1-2/2017

HYDRAULIK UND PNEUMATIK

HYDRAULIK UND PNEUMATIK Applikationsabhängig anpassbar Antriebskonzept bietet Lösung bei Problemkonstellationen von Linearachsen Bei genauerem Hinsehen wird deutlich, dass bewährte Lösungsvarianten bei Linearantrieben einige Schwachstellen aufweisen, die sich bei manchen Applikationen störend bemerkbar machen. Mangels möglicher Alternativen werden diese aber meist akzeptiert. Im Folgenden wird ein neues hybrides Antriebskonzept vorgestellt, dass in vielen Fällen einen Ausweg aus solchen Zwickmühlen darstellen kann. Prof. Dr. Ing. Peter Anders, X-Dot Engineering, Dr. Ing. Michael Scheidt, Hydac International GmbH und Dr. Ing. Frank Bauer, Hydac Technology GmbH, erläutern die Ausführungen genauer. Prof. Dr. Ing. Peter Anders ist Systementwickler bei X-Dot Engineering in Schömberg Dr. Ing. Michael Scheidt ist Leiter Hydac KineSys Antriebssysteme bei der Hydac International GmbH in Sulzbach Dr. Ing. Frank Bauer ist Leiter Hydac Speichertechnik bei der Hydac Technology GmbH in Sulzbach Was die Antriebstechnik betrifft, so kann man z. B. bei der Suche im Internet in Anbetracht der zahllosen angebotenen Varianten, Spezial- und Sonderlösungen den Eindruck gewinnen, als hätte man für alle anwendungsspezifischen Forderungen die passende Lösung parat. Bei genauerem Hinsehen jedoch findet man recht schnell, vor allem bei Linearantrieben, tatsächlich einige prinzipbedingte Schwachstellen die als scheinbar unvermeidlich akzeptiert, aber im Grunde einfach störend sind. Schwachstellen konventioneller Linearantriebe So ist zum Beispiel bei hydraulischen und pneumatischen Antrieben die Verbindung zwischen Druckquelle und Verbraucher über Schläuche oder Rohrleitungen oft hinderlich. Auch die Bereitstellung der Druckquelle selbst, wie Kompressor oder Hydraulikaggregat, als eine relativ voluminöse Baugruppe ist letztlich störend. Elektrische Antriebe andererseits, die ihre Leistung über hohe Drehzahlen bei vergleichsweise geringen Geschwindigkeiten erzeugen, benötigen hoch übersetzende Getriebe, was wegen der Selbsthemmung eine externe Notbetätigung der Achse erschwert. Eine genaue und reibungsarme Umsetzung der rotatorischen Motorbewegung in eine Linearbewegung über Kugelumlaufspindeln ist eine bewährte Technik, bei rauen Anwendungen mit Stößen und stetig wiederkehrenden Positioniervorgängen an gleicher Stelle ergeben sich jedoch häufig Probleme mit der geforderten Standzeit. 32 antriebstechnik 1-2/2017

NEWSLETTER Der E-Mail-Service für Anwender aus dem gesamten Umfeld mechanischer und elektrischer Antriebstechnik. Aktuelle Nachrichten rund um mechanische, thermische und elektrische Antriebstechnik, sowie deren Steuerungen und Regelungen. 01 Prinzip der Kompaktachse 02 Zwei mögliche Eilgangschaltungen mit der Übersetzung 1:1,5 und 1:2 03 Hochvariables Konzept – Hub, Antrieb, Bauform, Leistungsbereich, Performance sind applikationsabhängig anpassbar Für Hydraulikzylinder existiert nach wie vor keine kolbenstangenlose Ausführung wie in der Pneumatik. Der Differenzialzylinder vermeidet zwar eine Kolbenstange, hat aber verfahrrichtungsabhängig unterschiedliche Eigenschaften, was regelungstechnisch ungünstig ist. Zudem muss hier das Pendelvolumen – also das „Ölvolumen“ der Kolbenstange – stellungsabhängig in den Zylinder gefördert werden, damit wird die minimal nötige Tankgröße mit dem Zylinderhub größer. Jeder Tank hat wiederum eine freie Flüssigkeitsoberfläche und muss damit in horizontaler Lage bleiben, Schwenkbewegungen des Antriebs erfordern entsprechende flexible Leitungsverbindungen. Hydraulische Zylinderantriebe werden meist widerstandsgesteuert über Ventile betrieben, was zum einen energetisch ungünstig ist und zum andern gewisse Druckniveaus erfordert. Die präzise Regelung pneumatischer Antriebe ist anspruchsvoll, wenn bei langen Hüben oder großen Kolbendurchmessern große Luftmassen zu händeln sind. Mit Blick auf diese Mängelliste ist es nicht überraschend, dass es bei der Lösung zahlreicher Anwendungsfälle zu signifikanten Zielkonflikten kommt. Natürlich werden auch diese Aufgaben irgendwie gelöst, bei kleineren Hubvolumina oft pneumatisch, häufig elektrisch oder bei größeren Hüben und Kräften auch hydraulisch. LEAD – Linear Efficient Autonomic Drive Genau an dieser Stelle setzt ein Antriebskonzept an, das auf einer einfachen Idee von Professor Peter Anders basiert und im Hause Hydac zu einem funktionstauglichen Prototyp weiterentwickelt wurde. Es ist ein hybrides Konzept, d. h. die Kraft- bzw. Leistungsübertragung ist hydraulisch. Die Regelung findet auf der elektromechanischen Antriebsseite statt. Im kleinen und mittleren Jetzt kostenlos anmelden! IMMER AKTUELL INFORMIERT http://bit.ly/News_VFV

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