Kompakt und sparsam sollte die Werkzeugspannung des 5-Achsen-Bearbeitungszentrums RX 10 sein, befand die Reiden Technik AG. Hydraulikspezialisten von Hawe-Hydratec integrierten dafür den Ventilverband direkt am Fräskopf. Ihr Hydrauliksystem meistert aber noch weitere technische Herausforderungen.
Nur ein halbes Jahr dauerte es, dann war die Hydrauliklösung für das 5-Achsen-Bearbeitungscenter RX 10 der Reiden Technik AG, Reiden/Schweiz, umgesetzt. Betriebsleiter Patrick Riedweg ist zufrieden mit dem Ergebnis: „Zu Beginn des Projekts war unsere einzige, aber unumgängliche Vorgabe, die Gesamtkosten für das neue Hydrauliksystem gegenüber der bisherigen zu reduzieren. Als wir gesehen haben, wie viel weniger Einbauplatz die neue Lösung beansprucht und wie energieeffizient sie arbeitet, waren wir mehr als überzeugt.“
Das Bearbeitungszentrum wird von Lohnunternehmen gekauft, bei denen es auf Hightech-Fräsen ankommt und die mittelgroßen Teile beispielsweise in die Automobil- und Luftfahrtindustrie oder für Kraftwerke liefern. Entsprechend hoch waren die Ansprüche, die Reiden Technik auch an die Hydrauliksysteme in der Maschine setzte. Die Maschine hat ein neuartiges, patentiertes Spindelkonzept (DDT), welches hohe Drehzahlen in Kombination mit hohem Drehmoment erlaubt. Hawe-Hydratec AG, die schweizerische Tochtergesellschaft der Hawe Hydraulik SE aus München, entwickelte eine Lösung für das hydraulische Spannen der Werkzeuge an Fräskopf und Werkzeugwechsler und für die hydraulische Versorgung des Palettisierungssystems. Die Hydrauliklösung nimmt nur noch halb so viel Raum im Hydraulikschrank ein als das System im Vorgängermodell. Ihr Einbau ist dadurch einfach und reduziert die Montagezeit deutlich.
Das System besteht aus dem Kompakt-Pumpenaggregat Typ HK, Ventilverbänden vom Typ BA, leckagefreien Wegesitzventilen Typ NBVP und Druckminderventilen. Mit einem Druck von 180 bar und einem Volumenstrom von 9,5 l/min erzeugt das Aggregat die notwendige Haltekraft am Fräskopf und an der Palettisierung.
Eine Neuerung war, den Ventilverband direkt am Fräskopf zu integrieren. Vorher waren die Ventile vom Fräskopf entfernt montiert und es führten mehrere Leitungen zu den hydraulischen Verbrauchern. Heute verlaufen nur noch zwei Leitungen vom Aggregat zum Ventilverband am Fräskopf. Der Ventilverband ist außerdem so praktisch aufgebaut, dass er zu einem späteren Zeitpunkt ohne großen Aufwand um weitere hydraulische Funktionen erweitert werden kann.
Das Kompakt-Pumpenaggregat benötigt eine Anschlussleistung von lediglich 2,2 kW und damit deutlich weniger als Produkte der Mitbewerber, deren Anschlussleistung beispielsweise 4,0 kW beträgt. Zusätzlich arbeitet das Kompakt-Pumpenaggregat im energiesparenden Abschaltbetrieb. Dafür lädt es einen Druckspeicher bis zu einem eingestellten Druck auf und schaltet dann ab. Da die Wegesitzventile in geschlossener Position keinen Tropfen Öl durchlassen, dient das gespeicherte Druckvolumen ausschließlich der Versorgung der Verbraucher. Erst wenn der Druck auf einen unteren Wert abgefallen ist, läuft das Aggregat wieder an und lädt den Speicher erneut auf. Gegenüber Aggregaten mit Schieberventilen sind Energieeinsparungen bis zu 90 % möglich.
Eine technische Herausforderung war die Vorgabe, dass die Öltemperatur im Aggregat 30 °C nicht überschreiten darf. Eine höhere Temperatur könnte zu Fräsungenauigkeiten in der Teilebearbeitung führen, was bei einer Maschine dieser Qualität nicht akzeptabel ist. Hawe-Hydratec integrierte daher einen Wärmetauscher in das Aggregat, der das einfließende Öl deutlich abkühlt, bevor es wieder ausfließt. Unabhängig davon, ob das Aggregat im Abschalt- oder Dauerbetrieb läuft, bleibt die Temperatur bei maximal 30 °C.
Das Aggregat ist tatsächlich kompakt, da das Gehäuse gleichzeitig der Öltank ist. Darin sind eine Radialkolbenpumpe und der Antriebsmotor integriert. Die Pumpe ist direkt an die Motorwelle gebaut. Da das Öl Wärme besser ableitet als Luft, kann ein Motor mit relativ geringer Nennleistung und kleinen Abmaßen eingesetzt werden. Die kompakte Form bringt außerdem einen vergleichsweise niedrigen Ölbedarf bei der Erstbefüllung und jedem weiteren Ölwechsel mit sich.
Als sehr viel hilfreicher als die oft üblichen 2D-Modelle hat sich das 3D-Modell des Hydrauliksystems erwiesen. Mit der Zeichnung lieferte Hawe-Hydratec an Reiden Technik eine zeitsparende Grundlage, das Hydrauliksystem in das Bearbeitungszentrum konstruktiv zu integrieren. Auch die professionelle Dokumentation des Hydraulikspezialisten mit Schemata, Stücklisten und Ersatzteilnummern sparte dem Kunden erheblichen Aufwand, da die Unterlagen ohne Veränderung in die Dokumentation für das Bearbeitungszentrum integriert werden konnten.
Während des kompletten Projekts hielt der Kundenbetreuer von Hawe-Hydratec engen Kontakt zum Konstruktionsleiter und Montageleiter bei Reiden Technik. So konnten Fragen schnell beantwortet und das Projekt zügig abgewickelt werden. Bei Inbetriebnahme des Hydrauliksystems war ein Servicetechniker von Hawe-Hydratec vor Ort bei Reiden Technik. Dies sparte dem Kunden Zeit und half, Initialfehler zu vermeiden. Gibt es heute technische Probleme, ist innerhalb von 24 h ein Servicetechniker von Hawe-Hydratec zur Stelle.
Ulrike Ballnath Corporate Communications, Hawe Hydraulik, München
Hawe Hydraulik auf der AMB, Halle 4, Stand E50
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