Mit einem Test- und Prüfzylinder schließt Hänchen Hydraulik an der Hochschule Krefeld die Lücke zwischen Theorie und Praxis. Dort soll künftig auch die tribologische Forschung, die Wirkungsgrad und Präzision weiter optimieren kann, ein Schwerpunkt werden.
Sie kennen sie genau: die Vorteile der Hydraulik. Etwa 60 Studierende des Fachbereichs Maschinenbau und Verfahrenstechnik an der Hochschule Niederrhein in Krefeld belegen Hydraulik als Wahlfach und verbinden sie mit Begriffen wie „vielseitig anwendbar, kleiner Bauraum, große Kräfte, Eignung für raue Umgebungen, Präzision und Langlebigkeit.“ Doch wie so oft im Hochschulbetrieb muss die Lücke zwischen Theorie und Praxis geschlossen werden. Das haben sich Prof. Dr. Andreas Hoppermann von der Hochschule und Markus Ebert, für die Region verantwortlicher Vertriebsingenieur von Hänchen Hydraulik, auf die Fahnen geschrieben. Ebert hielt bei der Übergabe eines Exponats für die Schulung eine Gastvorlesung über praktische Einsatzmöglichkeiten der Hydraulik. Das Exponat, der aufgeschnittene Test- und Prüfzylinder mit Ringspaltdichtung, soll den Studierenden einen Zugang zu modernen berührungslosen Dichtungskonzepten eröffnen.
Der Hänchen-Zylinder bereichert das neu eingerichtete Labor des Fachbereichs Maschinenbau und Verfahrenstechnik unter der Leitung von Prof. Hoppermann. Nach langer Zeit wurde erst jetzt hier in Krefeld wieder ein Bereich Hydraulik installiert, denn Prof. Hoppermann sieht darin eine Investition in die Zukunft. „Die Verbindung von höchster Präzision und Leistung mit einem einfachen Wirkungsprinzip bietet dem Konstrukteur viele Möglichkeiten. Entscheidend ist, dass sich die Antriebseinheit ganz einfach anschließen lässt. Im Idealfall heißt dies: Anschluss für Kraftstrom und Laptop und natürlich die entsprechenden mechanischen Verbindungen. Fertig.“ Der Konstrukteur kann sich viele teure Arbeitsstunden sparen, wenn die Technologien und die konstruktive Verantwortung von Antrieb und Gesamtsystem klar getrennt sind. Dann reichen auch grundlegende Kenntnisse über den Einsatz von Hydraulik, um die Vorteile dieser Antriebstechnik zu nutzen. Dies stellt natürlich hohe Anforderungen an die Hersteller. Es reicht nicht mehr, einen Hydraulik-Zylinder als rein mechanisches Produkt isoliert zu verkaufen. Vielmehr geht es um komplette Antriebseinheiten einschließlich Ventilen, Mess-Systemen, Regelkreisläufen, Fluid-Versorgung und Software.
Und auch die Hydraulik selbst hat noch lange nicht ihre Grenzen erreicht. „Durch neue Werkstoffe wird es möglich, mit größeren Drücken eine noch höhere Kraftdichte zu realisieren“, ist Prof. Hoppermann überzeugt. „Und Forschung in Tribologie kann Wirkungsgrad und Präzision noch weiter optimieren. Hier werden wir in den kommenden Jahren einen Schwerpunkt setzen. Hinzu kommt der Einsatz moderner dynamischer Gleitlager ohne Dichtungsringe, wie sie in der Ringspaltdichtung und bei einer hydrostatisch gelagerten Kolbenstangenführung realisiert sind. Das Hänchen-Exponat ist für uns dabei ein gutes Anschauungsmodell nicht nur für den Zylinderbau, sondern auch für konstruktive Aufgaben im allgemeinen Maschinenbau. Er könnte etwa als Testzylinder in einer Prüfeinrichtung eingesetzt werden. Bei all dem gilt es aber auch, das Kosten-Nutzen-Verhältnis im Auge zu behalten.“
Immer wieder weist der Hochschullehrer seine Studierenden auf wirtschaftliche Aspekte hin. Etwa wenn er Ebert noch um eine Einführung in den elektronischen Katalog von Hänchen bittet, der immer wieder auch für Diplomarbeiten genutzt wird. Hier macht er eine einfache Rechnung auf: Angenommen der Konstrukteur spart durch diese Verbindung aus Konstruktions-Hilfe und Produktkatalog mit einer fast unbegrenzten Zahl möglicher Produkte und unterschiedlichen Produkt-Qualitäten 10 h Konstruktionsarbeit, dann werden etwa 1000 Euro Arbeitskosten eingespart. Das ist bereits heute möglich.
Doch Hoppermann hat noch eine weitere Zukunftsvision. „Perfect fit“ nennt er sie. Dies bedeutet, den exakt passenden Zylinder zu einem günstigen Katalog-Preis zu erhalten. Das umfasst für ihn nicht nur unterschiedliche Maße, Kräfte, Verschlussvarianten oder An- und Einbauteile, wie sie bereits am Markt angeboten werden. Für ihn geht die Variantenkonstruktion noch einen Schritt weiter: Auch Faktoren wie Dauerfestigkeit und Verschleiß spielen eine Rolle. „Der eine Anwender braucht einen mehr oder weniger präzisen Zylinder für ein eng begrenztes Projekt; der andere will alle zwei Jahre das Bauteil wechseln. Viele Anwender benötigen möglichst hohe Laufzeiten.“ Denn Stillstandszeiten können hohe Kosten verursachen.
Damit all dies den Studierenden vermittelt werden kann und um dabei möglichst praxisnah zu bleiben, fördert der Professor für Hydraulik ein enges Miteinander von Hochschule und Praxis. Welche Impulse davon ausgehen können, bringen die Studierenden auf den Punkt: Die Technologie des Bronze-Schweißens am Kolben, der zeitsparende elektronische Katalog, der Einsatz von kurz bauenden Synchron-Zylindern an Stelle von Gleichlauf-Zylindern mit doppelter Einbaulänge, die schlanke Bauform eines Prüfzylinders mit einem Hub von 6000 mm und die vielfältigen Anwendungen der Produkte aus Ostfildern sind nur einige Beispiele für die Interessen der Konstrukteure von morgen.
Jörg Beyer Journalist in Tübingen
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