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23.02.2018

Elektrische Antriebstechnik und Hydraulik intelligent kombinieren

Clevere Mechatronik lebt vom technologischen Miteinander: Diese Botschaft demonstriert Bucher Hydraulics während der Hannover Messe 2018 auf der Sonderschau „Intelligente Fluid- und Antriebstechnik“ mit dem Alpha-X-Demonstrator, der die Vorteile des intelligenten Zusammenspiels von elektrischer Antriebstechnik und Hydraulik vorführt.


Als interessant empfindet der Manager auch den Einsatz eines realistischen Lastprofils mit 20 Kilonewton, das etwa einem hydraulischen Betriebsdruck von 160 bar entspricht. So würde der Demonstrator, der ohne Tank und Kühler auskommt, auch nach einem langen Messetag mit vielen Demos sich nicht nennenswert erwärmen. „Das ist das, wo wir in der Hydraulik hinkommen wollen: einen drehzahlvariablen, ohne Drosselverluste im geschlossenen hydraulischen Kreis arbeitenden Antrieb“, sagt der Fachmann. „Wir haben also eigentlich einen Linearantrieb für große Kräfte entwickelt, der oberhalb der Performance einer sonst üblichen Kugelrollspindel zum Einsatz kommen kann.“

  • Besucher der Sonderschau „Intelligente Fluid- und Antriebstechnik“ können am Alpha-X-Demonstrator mit einem Joystick die Performance kritischer Betriebspunkten wie Anfahren, langsam Fahren, Positionieren oder Quadrantenwechsel im wahrsten Sinn „erfahren“.  Bild: Bucher Hydrauklics

    Besucher der Sonderschau „Intelligente Fluid- und Antriebstechnik“ können am Alpha-X-Demonstrator mit einem Joystick die Performance kritischer Betriebspunkten wie Anfahren, langsam Fahren, Positionieren oder Quadrantenwechsel im wahrsten Sinn „erfahren“. Bild: Bucher Hydrauklics

  • Dierk Peitsmeyer Produkt-Portfolio-Manager bei der Bucher Hydraulics GmbH, Klettgau. „Vor allem bei der Realisierung von größeren und stärkeren Linearantrieben ist es sinnvoll,  elektrische und hydraulische Antriebstechnik zu hoch effizienten und gut funktionierenden Systemen zu verbinden.“ Bild: Bucher Hydraulics

    Dierk Peitsmeyer Produkt-Portfolio-Manager bei der Bucher Hydraulics GmbH, Klettgau. „Vor allem bei der Realisierung von größeren und stärkeren Linearantrieben ist es sinnvoll, elektrische und hydraulische Antriebstechnik zu hoch effizienten und gut funktionierenden Systemen zu verbinden.“ Bild: Bucher Hydraulics

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Rekuperation senkt Energieverbrauch um 93 Prozent

Mit Blick auf die Energieeffizienz hat Bucher Hydraulics den Demonstrator mit einem System zur Rückgewinnung (Rekuperation) von Senk- und Bremsenergie ausgestattet. „Die mögliche Energieeinsparung beträgt 93 Prozent im Vergleich zu einem konventionellen, hydraulischem Antrieb“, freut sich Peitsmeyer. „Es ist doch erstaunlich, was sich mit dieser Lösung erreichen lässt. Wir haben übrigens ähnliche Systeme bereits bei Kunden realisiert.“

Für die geschlossene Servohydraulik spricht, dass das große Hydraulikaggregat mit dem Kühler entfällt und dass sich das kompaktere System gut in die Maschinenstruktur integrieren lässt. Es handelt sich allerdings nicht um Standardsysteme aus dem Katalog, sondern kundenspezifisch projektierte Lösungen.

Erste Einsätze im Prüfstand und Flugsimulator

Außerdem biete der Antrieb einen weiteren Vorteil: So falle die Inbetriebnahme einfacher aus, weil die Software alle Hydraulik-Eigenschaften berücksichtigt. „Die Hydraulik verhält sich für den Steuerungstechniker genauso wie ein elektromechanischer Antrieb“, meint der Fachmann. „Er kann den Antrieb bereits im Werk optimieren.“ Bei der Inbetriebnahme stehe nur noch rund eine halbe Stunde für das Einstellen der Kennwerte, die sogenannte Parametrierung, in der Umrichter-Software an. Dagegen entfallen typische, sonst anstehende Aufgaben wie Installation und Spülung der Rohrleitungen. Peitsmeyer: „Wir sind immer wieder überrascht, wie kritische Anwendungen sofort stabil einsetzbar sind, während wir bei konventioneller Hydraulik oft tagelang optimieren müssen.“ Die Anbindung an übergeordnete elektronische Systeme geschieht über Standardschnittstellen wie CANBus. Zu den ersten Anwendern zählt beispielsweise der Bahntechnikspezialist Nencki AG aus Langenthal (Schweiz), der die Bucher-Hydraulik in einen Drehgestell-Prüfstand eingebaut hat, und ein Hersteller von Flugsimulatoren.

Scheren-Hub-Tisch „fährt“ sieben Mal schneller

„Obwohl die Lösung sehr einfach und unkompliziert ist, verhalten sich mögliche Endanwender noch sehr zurückhaltend und kritisch“, bedauert Peitsmeyer. „Besonders erstaunt bin ich, dass bei den Elektrofahrzeugen mit Batterie-Elektrik immer noch aus Kostengründen weiterhin konventionelle Hydraulik zum Zuge kommt. Die Folge ist, dass allein 40 bis 60 Prozent der Batterieleistung in den Kühler gehen.“ Da scheine das Bewusstsein für die hohen Folgekosten für die Batterie zu fehlen.


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