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Hydraulik Fakten, die Konstrukteure und Entwickler verblüffen dürften

| Redakteur: M.A. Bernhard Richter

Für jüngere Konstrukteure ist Hydraulik eine eher ungewohnte Technologie. Dabei ist der Umgang mit moderner, vernetzbarer Hydraulik unkompliziert und wirtschaftlich.

Kaum zu glauben, aber Fakt: moderne Hydraulik ist wirtschaftlicher und unkomplizierter als viele denken.
Kaum zu glauben, aber Fakt: moderne Hydraulik ist wirtschaftlicher und unkomplizierter als viele denken.
(Bild: Rexroth)

Gerade jüngere Konstrukteure und Ingenieure haben in ihrer Ausbildung kaum noch Berührung mit Hydraulik. Sie sind vor allem von Software geprägt und denken digital. Für sie zählen nur die Bewegungen und die daraus generierten Daten.

Dabei macht Antriebsphysik in vielen Fällen den Unterschied: Wann immer es um hohe Kräfte und Robustheit geht, kommt Hydraulik ins Spiel. Moderne Hydraulik erweist sich dabei als wirtschaftlicher und unkomplizierter als viele denken:

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Funktionen statt Komponenten

Vertiefte Kenntnisse der Strömungslehre und Fluidtechnologie, eine Vielzahl von Einzelkomponenten – heute kein Thema mehr für Konstrukteure. Zunehmend nutzen sie Plug-&-Produce-Module, wie z.B. servohydraulische Achsen mit eigenem dezentralen Fluidkreislauf und drehzahlvariablem Pumpenantrieb. Solche einbaufertigen Module müssen nur mit Strom versorgt und an die Führungskommunikation angeschlossen werden. Warum das Sinn macht: Bei Kräften über 400 kN gibt es keine effizientere, kompaktere und robustere Antriebstechnologie als Hydraulik.

Vertraute Engineering-Tools

Intelligente, vernetzbare Hydraulik wird mit den gleichen Engineering-Tools in Betrieb genommen wie elektrische Antriebe und Steuerungen – zumindest bei Rexroth. Vormals hydromechanisch ausgeführte Funktionen sind längst in die Antriebssoftware verlagert. Software-Assistenten leiten Techniker logisch durch die Inbetriebnahme und schlagen sogar passende Parameter vor.

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Hydraulik ist energieeffizient

Bis vor einem Jahrzehnt spielte der Energieverbrauch im Maschinen- und Anlagenbau eine untergeordnete Rolle. Hydraulische Aggregate waren konstant angetrieben und stellten jederzeit maximale Leistung bereit – auch wenn diese nicht gebraucht wurde. Daher stammt das Vorurteil, Hydraulik sei energieintensiver als andere Technologien. Heute erzeugen drehzahlvariable Pumpenantriebe den Förderstrom bedarfsgerecht und senken bei Teillast die Drehzahlen entsprechend ab. Im Vergleich zu konstant angetriebenen Pumpen senken sie den Energieverbrauch um bis zu 80 % – und damit auf das Niveau vergleichbarer elektrischer Antriebe.

Teil des Internets der Dinge

Intelligente, vernetzbare Hydraulik, Connected Hydraulics, ist überaus kommunikationsfähig. Dabei bildet sie fein skaliert die verschiedenen Stufen ab: Analoge Ventile werden mit IO-Link sehr wirtschaftlich digital sichtbar und tauschen Datendaten mit der Steuerung aus. Intelligente Ventile mit eigener Regelelektronik und Feldbusanschluss bieten den gleichen Komfort wie elektrische Antriebe. Sie werden per Software in Betrieb genommen, bedient und diagnostiziert. Plug-&-Produce-Module mit eigener Steuerung besitzen zudem einen OPC-UA-Client/Server für die Kommunikation mit übergeordneten IT-Systemen. Damit ist Connected Hydraulics bereits heute Teil des IoT in der Produktion.

Einfach zu warten und diagnostizieren

Was ist der Unterschied zwischen Strom und Hydrauliköl? Das eine kann man messen – das andere messen, fühlen und sehen. Das ist ein Vorteil, wenn es darum geht, Betriebszustände zu erfassen und daraus Verschleiß und weitere Lebensdauer abzuleiten. Mit ein paar Sensordaten wie Druckdifferenz, Öltemperatur, optisch gemessener Verschmutzung oder Druckanstieg über die Zeit kann Software sehr genau den Zustand des Systems beurteilen. Bei der neuesten Generation von Hydraulikaggregaten liefert Rexroth eine solche Auswertungslogik direkt mit.

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