Fluidtechnologie in Industrie 4.0

Intelligent vernetzte hydraulische Systeme bergen Potentiale für die Umformtechnik

| Redakteur: Bernhard Richter

Ausgestattet mit einem Sensorpaket und offenen Schnittstellen ist die Cytro Box prädestiniert für den Einsatz in vernetzten Umgebungen.
Ausgestattet mit einem Sensorpaket und offenen Schnittstellen ist die Cytro Box prädestiniert für den Einsatz in vernetzten Umgebungen. (Bild: Bosch Rexroth)

Durch die Vernetzung von Maschinen und Anlagen mit der IT eröffnen sich enorme Potenziale, die Umformtechnik wirtschaftlicher, schneller und intuitiver zu gestalten. Wie das funktioniert, zeigt eine Lösung von Bosch Rexroth.

Mit dem neu entwickelten, intelligenten Aggregat Cytro Box verbindet Rexroth die Vorteile der Hydraulik mit geringem Energieverbrauch und Software-basierten Funktionen. Aufeinander abgestimmte hydraulische und elektrische Komponenten verringern den Platzbedarf deutlich. Die gekapselte Baugruppe reduziert die Geräuschemission und verbraucht bis zu 80 % weniger Energie als ein Konstantaggregat.

Die Cytro Box bietet eine Connectivity-Option, welche die Potenziale von IoT-Technologien als einen Pay-per-Use Service erschließt. Alle Informationen sollen so stets verfügbar sein.
Die Cytro Box bietet eine Connectivity-Option, welche die Potenziale von IoT-Technologien als einen Pay-per-Use Service erschließt. Alle Informationen sollen so stets verfügbar sein. (Bild: Bosch Rexroth)

Mit dezentraler Intelligenz überwacht es eigenständig seine Betriebszustände und bindet die Fluidtechnologie in Industrie 4.0 und die Fabrik der Zukunft ein. Gerade für Pressen bleibt die Hydraulik eine wichtige Antriebstechnologie, denn sie bietet die höchste Kraftdichte und die notwendige Robustheit gegenüber Stößen und Vibrationen. Auf der anderen Seite sehen Maschinenhersteller auch vermeintliche Probleme: Die klassische Hydraulik sei zu energieintensiv, zu laut, nicht intelligent, brauche viel Platz oder es fehlen einfach die Experten im Haus, die sich intensiv mit der Fluidtechnologie auseinandersetzen. Die neue Cytro Box von Bosch Rexroth soll all diese Gegenargumente entkräften können, ist sich das Unternehmen sicher.

Die Cytro Box ist ein modular aufgebautes Hydraulikaggregat für den mittleren Leistungsbereich von 7,5 kW bis 30 kW. Es besteht aus aufeinander abgestimmten Komponenten, die jede für sich kompakt sei. Im Vergleich zu bisherigen Aggregaten ergeben sich erhebliche Platzeinsparungen. Kernkomponente ist die Motor-Pumpen-Kombination. Das neue Aggregat nutzt leistungsstarke wassergekühlte Synchronmotoren. Sie bauen bis zu 80 % kleiner als vergleichbare Asynchronmotoren.

Bereit für künftige Herausforderungen

Automationslösungen sind nur dann zukunftssicher, wenn sie sich auch in vernetzte Umgebungen einfügen. Maschinen und ihre Module werden dann drahtlos über offene Schnittstellen Informationen und Anweisungen austauschen und sich ständig selbst überwachen. Genau das bietet die Cytro Box schon heute, so das Unternehmen. Das Aggregat ist mit Sensoren ausgerüstet, die Pressenhersteller über den aktuellen Filter-, Öl- und Antriebszustand informieren. Die gesammelten Daten werden anschließend vom Antriebsregler verarbeitet und können mithilfe der Schnittstellentechnologie Open Core Interface von Rexroth komfortabel weiterverarbeitet und in moderne Maschinenkonzepte integriert werden. Darüber hinaus bietet die Cytro Box für Betreiber eine Connectivity-Option, die die Potenziale von IoT-Technologien als einen Pay-per-Use Service unkompliziert und risikolos erschließt. Alle Informationen zur Cytro Box – vom Komponenten- und Betriebszustand, anstehenden Wartungsarbeiten bis zu Predictive Maintenance Analysen mithilfe des Rexroth Online Diagnostics Network (ODIN) – sind so stets komfortabel zur Hand.

Hohe Energieeinsparung

In Zykluspausen, bei Haltezeiten des Stempels oder bei einer Teillast zum Anheben des Werkzeugs senkt der intelligente Motorregler der Box die Drehzahlen bedarfsgerecht ab. Je nach Zykluscharakteristik sinkt der Energieverbrauch um bis zu 80 % im Vergleich zu konstant angetriebenen Pumpen. Rexroth hat die entsprechenden Regler auf Basis langjähriger Erfahrungen bereits in der Software angelegt. Die Synchronmotoren treiben Axialkolbenpumpen aus der Großserie an. Sie sind extrem robust und bewähren sich in hunderttausenden von Anwendungen aller Art. Die dritte Kernkomponente, der Hydraulikblock, hat eine besondere Entstehungsgeschichte:

Die Entwickler setzten hier vollständig neu an und optimierten mit einer Kombination aus FEM- und CFD-Simulationen die Kanalgeometrien. Aus dem virtuell optimierten Modell erzeugt Rexroth im 3D-Sandkerndruckverfahren die Form. Durch den Einsatz des additiven Verfahrens können sehr schnell Formen mit extrem komplexen Geometrien gefertigt werden. Bei einer Fertigung mit klassischen Methoden wären diese Formen teilweise nur mit mehreren Bauteilen und entsprechenden Dichtungen möglich. Der neue Hydraulikblock hingegen besteht aus nur einem gegossenen Teil und ist bis zu 40 % kompakter als bisherige Ausführungen. Die Strömungsoptimierung verbessert den Ölfluss und verringert Druckverluste. Das verbessere die Energieeffizienz weiter und schont das Medium. Gleichzeitig benötigt der gegossene Block weniger Verschlussschrauben und entsprechend weniger Dichtungen.

Robotik: Ohne Antriebstechnik geht hier nichts mehr

Antriebstechnik

Robotik: Ohne Antriebstechnik geht hier nichts mehr

12.11.18 - Neun Experten schätzen mit unterschiedlichen Blickwinkeln die technologischen Trends in der Antriebstechnik ein. Die Robotik stellt dabei ein zentrales Thema dar. lesen

75 % weniger Öl

Synchronmotor, Antriebsregler, Axialkolbenpumpe und Hydraulikblock sind optimal aufeinander abgestimmt und nehmen jeder für sich weniger Bauraum in Anspruch. Zusätzlich kommt ein entgasungs- und strömungsoptimierter Tank zum Einsatz. Auf Basis umfangreicher CFD-Simulationen verbesserten die Entwickler die Tankgeometrie so geschickt, dass das neue Aggregat nur ein Viertel der Ölmenge im Vergleich zu klassischen Ausführungen benötigt: Statt 600 reichen jetzt 150 Liter bei mindestens gleicher Standzeit. Durch ein neues Wasserkühlkonzept entfallen bislang übliche Kühlungsleitungen. Die gesamte Abwärme des Aggregats können Anwender für andere Zwecke wie Sorptionskältemaschinen oder die Hallenklimatisierung nutzen und damit den CO2-Fußabdruck weiter verringern. Alle Bauteile sind in einem kompakten Gehäuse untergebracht, das deutlich weniger Platz benötigt.

BUCHTIPPDie Digitalisierung verändert die industrielle Fertigung grundlegend. Das Buch „Industrie 4.0 – Potenziale erkennen und umsetzen“ beschreibt mögliche Potentiale und konkrete Umsetzungsmöglichkeiten der Industrie-4.0-Anwendungen und dient dem Leser als praxisbezogener Leitfaden.

Weniger Geräusch, mehr Flexibilität

Wichtige Endanwender wie die Automobilindustrie und deren Zulieferer haben häufig interne Grenzwerte für Geräuschemissionen, die die gesetzlichen Vorgaben deutlich unterschreiten. Hier hat sich industrieweit ein maximal zulässiger Grenzwert für die mittlere Geräuschemission von 75 dB(A) etabliert. Für das neue Aggregat keine Hürde: Auch bei maximalen Drehzahlen unterschreitet Cytro Box diesen Wert. Damit erfüllt es ohne weitere Sekundärmaßnahmen zur Geräuschdämmung die gesetzlichen wie auch die branchenspezifischen Grenzwerte deutlich. Das erreicht das neue Aggregat zum einen durch das Gehäuse mit eingebauten Schalldämmmatten. So dringt nur ein sehr geringer Luftschall nach außen. Zum anderen adressierten die Entwickler ausdrücklich den schwieriger zu beherrschenden Körperschall. Sie haben die Motor-Pumpen-Baugruppe nicht wie bislang üblich über Dämpfungslager, sondern starr mit einem Polymerbeton-Fundament verbunden. Dadurch erhöhen sie die träge Masse und Körperschallschwingungen werden effizient absorbiert.

Ab wann sich die Anschaffung eines Robotersystems lohnt

Industrieroboter

Ab wann sich die Anschaffung eines Robotersystems lohnt

05.11.18 - Robotersysteme liegen im Trend – immer mehr Unternehmen setzen auf die automatisierten Helfer. Doch ab wann lohnt sich die Anschaffung eines Industrieroboters? lesen

Vielfältige Vorteile

Die neu gedachte Hydraulik ist energieeffizient, leise, platzsparend und intelligent. Cytro Box deckt alle Anforderungsprofile fein skaliert mit Serienkomponenten ab. Als einbaufertige Baugruppe benötigt das Aggregat bei der Montage, der Inbetriebnahme und dem Betrieb keine vertieften Hydraulikkenntnisse.

Kommentare werden geladen....

Kommentar zu diesem Artikel abgeben

Der Kommentar wird durch einen Redakteur geprüft und in Kürze freigeschaltet.

Anonym mitdiskutieren oder einloggen Anmelden

Avatar
Zur Wahrung unserer Interessen speichern wir zusätzlich zu den o.g. Informationen die IP-Adresse. Dies dient ausschließlich dem Zweck, dass Sie als Urheber des Kommentars identifiziert werden können. Rechtliche Grundlage ist die Wahrung berechtigter Interessen gem. Art 6 Abs 1 lit. f) DSGVO.
  1. Avatar
    Avatar
    Bearbeitet von am
    Bearbeitet von am
    1. Avatar
      Avatar
      Bearbeitet von am
      Bearbeitet von am

Kommentare werden geladen....

Kommentar melden

Melden Sie diesen Kommentar, wenn dieser nicht den Richtlinien entspricht.

Kommentar Freigeben

Der untenstehende Text wird an den Kommentator gesendet, falls dieser eine Email-hinterlegt hat.

Freigabe entfernen

Der untenstehende Text wird an den Kommentator gesendet, falls dieser eine Email-hinterlegt hat.

copyright

Dieser Beitrag ist urheberrechtlich geschützt. Sie wollen ihn für Ihre Zwecke verwenden? Infos finden Sie unter www.mycontentfactory.de (ID: 45543632 / Fluidtechnik)