Modernisierung der CNC-Drehmaschinen-Hydraulik für Effizienz und Präzision #
CNC-Drehmaschinen verlassen sich auf Hydraulikaggregate, um wesentliche Vorgänge wie das Spannen von Werkstücken mit Spannfuttern und Reitstöcken, schnelle und präzise Werkzeugwechsel am Revolver sowie zuverlässiges Spindelbremsen durchzuführen. Diese hydraulischen Funktionen sind integraler Bestandteil der Bearbeitungsgenauigkeit, Betriebseffizienz und Arbeitssicherheit.
Herausforderungen bei herkömmlichen Hydrauliksystemen #
Traditionelle Hydrauliksysteme in CNC-Drehmaschinen weisen mehrere Einschränkungen auf:
- Dauerbetrieb der Pumpe: Konventionelle Anlagen lassen die Hydraulikpumpe ständig laufen, auch wenn Spannfutter und Reitstock keinen dauerhaften Druck benötigen. Dies führt zu unnötigem Energieverbrauch.
- Druckinstabilität: Während des Werkstückspannens und Werkzeugwechsels am Revolver verlangen CNC-Maschinen schnelle, hochdruckige Impulse. Herkömmliche Hydraulikeinheiten können oft nicht schnell genug reagieren, was zu Druckabfällen führt und die Bearbeitungsgenauigkeit beeinträchtigt.
- Überhitzung: Längerer Betrieb erzeugt überschüssige Wärme, die das Hydrauliköl abbaut und die Systemstabilität verringert, was letztlich die Bearbeitungspräzision beeinträchtigt.
Vorteile der Umrüstung auf Servohydrauliksysteme #
Der Umstieg auf ein AnyPower Servohydrauliksystem löst diese Herausforderungen mit folgenden Vorteilen:
- Bedarfsgerechte Druckversorgung: Der Druck wird nur bei Bedarf bereitgestellt, wodurch Energieverschwendung in Leerlaufphasen entfällt.
- Schnelle Reaktionszeit: Mit einer Reaktionszeit von bis zu 0,01 Sekunden werden Druckabfälle minimiert, was eine höhere Bearbeitungsgenauigkeit unterstützt.
- Reduzierte Überhitzung: Das System vermeidet Dauerbetrieb, was hilft, stabile Hydrauliköltemperaturen zu halten und die Bearbeitungspräzision zu bewahren.
Anwendungsbeispiele #
Unternehmen W: Produktion von Automatikgetriebewellen #
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Hintergrund:
- Werk mit über 120 CNC-Drehmaschinen zur Bearbeitung von Getriebewellen
- Von 2019 bis 2021 wurden 15 AnyPower Servohydraulikeinheiten installiert
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Leistung:
- Jede Einheit lief über 10.000 Stunden wartungsfrei
- Trotz höherer Anfangsinvestition haben sich die Energieeinsparungen bereits amortisiert
- Keine Wartung bedeutet keine Servicekosten
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Gemessene Ergebnisse:
- Testzeitraum: 1. März 2018 bis 6. September 2018 (insgesamt 4.088 Stunden)
- Gesamtstromverbrauch: 665,8 kWh (0,163 kWh pro Stunde)
- 24-Stunden-Betriebstest (Montag bis Samstag):
- Produktion eines Bauteils alle 52 Sekunden, durchschnittlich 48 Bauteile pro Stunde
- Servohydraulikeinheit: 0,16 kWh pro Stunde
- Kolben-Hydraulikeinheit: 0,68 kWh pro Stunde
- Fazit: Servohydraulikeinheiten erzielen eine Energieeinsparung von 76 % gegenüber Kolben-Hydraulikeinheiten
Unternehmen P: Integration japanischer Werkzeugmaschinen #
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Hintergrund:
- Unternehmen P kaufte zwei Maschinen von Japans Unternehmen M
- Beide waren ursprünglich mit herkömmlichen Hydraulikeinheiten ausgestattet; eine wurde 2019 auf AnyPower Servohydraulikeinheit umgerüstet
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Leistungsverbesserungen:
- Hydrauliktankgröße reduziert von 20L auf 15L
- Motorleistung reduziert von 2HP auf 1HP
- Deutliche Reduzierung von Temperaturanstieg, Geräuschen und Vibrationen
- Seit Installation keine Wartung erforderlich
- Energieeinsparungseffizienz von 79 %
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Vergleichstabelle:
Position AnyPower Servohydraulikeinheit Flügelzellenpumpen-Einheit Stromverbrauch pro Stunde 0,14 kWh 0,7 kWh Raumtemperatur 29℃ 28℃ Fluidtemperatur 30℃ 39℃ Temperaturanstieg 1℃ 11℃ Motortemperatur 34℃ 45℃ Pumpentemperatur 31℃ 45℃ Vibration 1,3μ 3,5μ Schalldruckpegel (SPL) 53 dB 70 dB Stromwert R 0,43A 2,92A Stromwert S 0,20A 2,55A Stromwert T 0,32A 2,90A Ergebnis: Servohydraulikeinheit spart 79 % Energie gegenüber Flügelzellen-Hydraulikeinheiten.
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