KineSys Antriebssysteme

Mit weltweit rund 10.000 Mitarbeitenden ist HYDAC eines der führenden Unternehmen der Fluidtechnik, Hydraulik und Elektronik. Das KineSys Team ist Ihr kompetenter Partner für Antriebslösungen rund um kinematische Systeme.

Der Name KineSys leitet sich aus der Zusammensetzung der Wörter Kinematik und System ab.

KineSys drehzahlvariable Antriebe (DVA) zeichnen sich durch die perfekte Symbiose aus Hydraulik und Elektronik aus. Durch die integrierte Regelung kann der Antriebsmotor bedarfsgerecht geregelt werden. Hieraus ergibt sich ein großes Energieeinsparungspotential, da nur die Menge an Energie zur Verfügung gestellt wird, die auch benötigt wird. Dabei sind je nach Maschinenzyklus Energieeinsparungen von bis zu 70 % möglich. Durch die zustandsoptimierte Anpassung der KineSys Lösung wird die Verlustleistung auf ein Minimum reduziert. Außerdem wird die Komplexität auf hydraulischer Seite drastisch vermindert.

Zur einfachen Realisierung von Linearbewegungen bieten sich aufgrund einfacher Integrierbarkeit und Wartungsfreiheit HYDAC Elektrozylinder (HEZ) an. Die Funktionsweise des HEZ wird durch den folgenden Aufbau bewirkt:

Ein (Getriebe-) Motor treibt über eine Kupplung die Spindel an, die im Lagergehäuse über Kugellager fixiert ist. Die Gewindemutter wandelt die Drehbewegung der Spindel in eine lineare Bewegung um, indem das Muttergehäuse mittels Gleitlagerführungen gegen Verdrehen gesichert wird. Das Kolbenrohr wird durch die Verbindung mit dem Muttergehäuse angetrieben. Der Drehrichtungssinn des Motors bewirkt somit das Ein- und Ausfahren des Kolbenrohrs. Die Spindeldrehzahl und die Gewindesteigung bestimmen die translatorische Geschwindigkeit. Über ein Dichtsystem ist das Innere des HYDAC Elektrozylinders gegenüber Umwelteinwirkungen geschützt. Zur Befestigung dienen beispielsweise Drehlagerkonsolen am Lagergehäuse und ein Gelenkauge am Kolbenrohr.

Basierend auf einem drehzahlvariablen Antrieb und vollständiger Integration von Frequenzumrichter und Kühlsystem stellt das CO3-Aggregat eine sehr kostengünstige kompakte Hydraulikversorgungseinheit dar. Hauptanwendungsgebiet dieser Plug-and-Play-Lösung sind Werkzeugmaschinen, insbesondere Drehmaschinen.

Drehzahlvariable Antriebe gelten als besonders energieeffizient und leise, weil sowohl der geforderte Volumenstrom als auch die hydraulische und damit die elektrische Leistung zu dem Verbraucher bedarfsgerecht zur Verfügung gestellt wird. Hydraulischer Volumenstrom und Drehzahl des Motors sinken, Geräuschpegel von Lüfter und hydraulischer Pumpe wird minimiert. Der Antriebsstrang kann bei keiner Abnahme sogar komplett ausgeschaltet werden. Dementsprechend ist ein drehzahlvariabler Antrieb im Vergleich zu herkömmlichen Antrieben mit konstanter Motordrehzahl wesentlich leiser und energieeffizienter.

Bei Elektrozylindern (HEZ) handelt es sich um "geschlossene Achsen". Eine umweltschädliche "Leckage" kann ausgeschlossen werden. Anders als bei der Hydraulik wird kein Öl aus einem Tank angesaugt und durch verschiedenste Bauteile in die Hydraulikzylinder gefördert. Bei einem HEZ existiert kein flüssiges "Medium" zur Übertragung der Kraft. Diese Funktion übernehmen der Motor, das Getriebe und die Spindel. Die Rotationsbewegung des Motors wird in eine lineare Bewegung umgewandelt. Lediglich eine Fettschmierung schützt die Komponenten und die innere Reibung wird reduziert. Ein Umweltschaden kann durch den Einsatz von Elektrozylindern verhindert werden.

Mit Hilfe von drehzahlvariabler Hydraulik können Antriebsleistung, Geräuschemission, Tankgröße und Wartungsintervalle von Maschinen und Anlagen reduziert werden und somit zu einem ressourcenschonenderen Betrieb von Systemen beitragen.

Bei der Verwendung von elektromechanischen Zylindern lässt sich auf Öl als Betriebsmedium komplett verzichten – das Kontaminierungspotential wird weiter gesenkt.

Darüber hinaus setzt HYDAC KineSys darauf, Wertstoffe zurück in den Verwendungskreislauf zu bringen. Unsere Haube für das CO3-Aggregat beispielsweise wird aus Resten einer Verpackungsfolie mit Aluminiumanteil hergestellt, die sonst verbrannt würden.

Drehzahlvariable Hydraulik und elektromechanische Zylinder sind effektiv an Prozesse angepasst und tragen zu einer Steigerung der Performance bei. Dies wird durch eine Reduzierung von Komplexität und eine Steigerung der Funktionalität erreicht.

Hydraulische und elektromechanische Antriebssysteme werden an die Funktionalitäten der Anwendung angepasst. Der Energiebedarf ist punktgenau auf den benötigten Zyklus eingestellt. Antriebsleistung wird so bedarfsgerecht zur Verfügung gestellt. Aufgrund der deutlich geringeren Verlustleistung, lässt sich so sogar oft auf die Kühlung von Hydrauliköl verzichten. Das hat einen doppelten Effekt. Es wird weniger Energie für den Hydraulikantrieb benötigt und gleichzeitig entfällt die benötigte Energie für die Kühlung.

Durch die Umstellung von der Widerstandssteuerung zur verdrängergesteuerten Hydraulik (drehzahlvariable Hydraulik) kann die Kühlung in vielen Fällen entfallen, da im System deutlich weniger Wärmeeintrag stattfindet. Bei elektromechanischen Antriebszylindern ist keine zusätzliche Kühlung notwendig.

Der Antriebsregler dient als zentraler Anschlusspunkt für Energie sowie Kommunikation und realisiert Ansteuerung, Regelung, Überwachung und Fernsteuerung des Antriebssystems. Zusätzlich lässt sich durch geschickte Kombination von Antriebsregler und Software der Produktionsprozess bis auf die Bauteilebene eindeutig überwachen und zu Qualitätszwecken speichern.