Die erste „vollhydraulische“ Werkzeugmaschine machte auf der letzten Emo von sich reden. Die Vorteile der dafür verwendeten Elektrohydraulik erläutert Dr. Alfred Feuser, Vorsitzender des Forschungsfonds Fluidtechnik im VDMA und Leiter Drive and Control Innovation bei der Bosch Rexroth AG, Lohr.
Das Gespräch führte Bernhard Foitzik, freier Fachjournalist in Neustadt/Weinstraße
Wann wird die erste vollhydraulische Werkzeugmaschine in Betrieb gehen?
Es sind schon etwa 20 Maschinen eines deutschen Herstellers im Einsatz, die zur vollsten Zufriedenheit der Endkunden arbeiten. Realisiert wurden sie mit jeweils mehreren elektrohydraulischen Achsen, die über eine handelsübliche CNC-Steuerung mit einem Reglermodul betrieben werden. Über die Hälfte dieser Maschinen sind daneben mit einer handelsüblichen SPS-Steuerung versehen. Für die NC-Funktionalität sorgt die digitale Achsensteuerung HNC von Bosch Rexroth.
Wie zuversichtlich dürfen Hydrauliker sein, mit dieser Technik wieder Marktanteile zurückzugewinnen? Eine solche Maschine ist ja sicher noch kein Durchbruch.
Ich halte diesen Erfolg schon für einen Durchbruch, aber wir sind hier erst am Anfang. Seit sich die hydraulische zur elektrohydraulischen Antriebstechnik gewandelt hat, sind einige wesentliche Hindernisse für den Einsatz in Werkzeugmaschinen überwunden worden. Digitale Sensoren sowie digitale Regelungs- und Steuerungselektroniken haben für elektrohydraulische Achsen den gleichen Stellenwert wie für die Elektromechanik. Die Dynamik und Genauigkeit von Hydraulikkomponenten sind teils wesentlich verbessert worden.
Was muss außer der Technik noch verbessert werden?
Wenn die Branche die Elektrohydraulik offensiv weiterentwickelt, wird sich die Hydraulik in Werkzeugmaschinen teilweise behaupten können und noch dazu gewinnen. Ich teile daher die Zuversicht der Hydrauliker. Allerdings müssen wir in Entwicklung, Marketing und offensiver Kundenbetreuung noch Erhebliches leisten, um die Kundenakzeptanz zu vergrößern.
Auf der Sitzung des Forschungsfonds Fluidtechnik im vergangenen Jahr sagte Professor Murrenhoff: ein servohydraulischer Antrieb sei nichts anderes mehr als ein mechatronisches System. Reicht diese Definition aus?
Professor Murrenhoff wollte damit klar machen, dass elektrohydraulische Vorschubachsen dieselbe Qualität aufweisen wie elektromechanische Lösungen. Dieser Aussage stimme ich uneingeschränkt zu.
Und wo liegt der Gewinn für den Anwender?
Heute gibt es serienreife Lösungen, bei denen die gesamte Achsregel-Elektronik digital und mit CAN-Bus-Schnittstelle am Ventil integriert ist, was den Aufbau von dezentralen Steuerungsstrukturen ermöglicht. Dieses Denken in Achsen erleichtert den Umgang mit der Elektrohydraulik und verkürzt die Inbetriebnahmezeiten sehr. Hinzu kommt, dass der Begriff Servohydraulik besser durch Elektrohydraulik ersetzt werden sollte. Maschinenbauer lehnen Servoventile wegen ihrer Verschmutzungsanfälligkeit eher ab. Die überwiegende Mehrheit der eingesetzten Ventile besteht heute aus elektromagnetischen Proportional- oder Regelventilen.
Reichen die neuen Maschinen als Referenzen für die neue Technik aus? Herrscht jetzt wieder Chancengleichheit für Hydraulik und Elektrik auf dem Markt?
Da der Anwender die für ihn technisch und kommerziell beste Lösung auswählt, besteht immer Chancengleichheit. So gesehen, hat sich die Einsatz-Wahrscheinlichkeit elektrohydraulischer Achsen stark erhöht, weil sie besser geworden sind.
Lassen Sie mich noch eine Bemerkung zur Kostensituation machen: Nicht nur im Einkauf werden antriebstechnische Lösungen kritisch untersucht. Auch Betriebskosten, Standzeiten der Achsen, Wartungsaufwand und Stillstandszeiten sind ein erheblicher Kostenblock. Hier schneidet die hydraulische Achse sehr gut ab, denn der Zylinder ist ein einfaches Maschinenelement! Generell ist die Hydraulik prädestiniert dafür, hohe Kräfte und Beschleunigungen robust auszuführen. So eignen sich moderne elektrohydraulische Achsen besonders auch dort, wo stoßartige Belastungen auftreten, beispielsweise in Drückmaschinen, Stoßmaschinen, Stanz- und Nibbelmaschinen, Biegemaschinen und Transfermaschinen. Hinzu kommt der Vorzug der großen Leistungsdichte. Sie bringt erhebliche Vorteile, wenn mehrere Achsen mit hohen Leistungsanforderungen auf kleinem Bauraum untergebracht werden sollen.
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