AHP Merk­le: Der E‑AHP ver­eint das Bes­te aus zwei Welten

AHP Merk­le: Der E‑AHP ver­eint das Bes­te aus zwei Welten

Mit dem neu­en elek­tro-hydrau­li­schen Line­ar­an­trieb E‑AHP ver­eint der für sei­ne Qua­li­täts­zy­lin­der bekann­te Her­stel­ler AHP Merk­le die Vor­tei­le eines hydrau­li­schen Block- oder Rohr­zy­lin­ders mit einem inte­grier­ten elek­tri­schen Antrieb. Der neue Antrieb ver­eint damit höchs­te Prä­zi­si­on und hohe Ener­gie­ef­fi­zi­enz dank mini­mier­ter Leis­tungs­ver­lus­te mit der Sau­ber­keit und der leich­ten Hand­hab­bar­keit eines geschlos­se­nen Sys­tems. Im Prin­zip ist ein E‑AHP Antrieb ist eine elek­tri­sche Linearach­se, die um ein hydrau­li­sches Getrie­be erwei­tert ist. Die Exper­ten bei AHP Merk­le rei­zen die tech­ni­schen Mög­lich­kei­ten des Prin­zips aus und haben einen Antrieb geschaf­fen, der die denk­bar gerings­ten beweg­ten Eigen­mas­sen auf­weist. Dar­aus gene­riert das Sys­tem eine Line­ar­be­we­gung mit hoher Kraft, Dyna­mik und Prä­zi­si­on über den gesam­ten Wegbereich.

Für die E‑AHP-Antrie­be setzt das Unter­neh­men aus dem badi­schen Got­ten­heim die hoch­wer­ti­gen und spe­zi­ell auf die Anfor­de­run­gen in der Elek­tro­hy­drau­lik hin opti­mier­ten Rohr- und Block­zy­lin­der­aus dem eige­nen Haus ein. – Bild: AHP Merkle

Eine Spe­zi­al­pum­pe ermög­licht in Ver­bin­dung mit einem ölum­spül­ten Ser­vo­mo­tor die prä­zi­se Bewe­gung und die sehr exak­te Posi­tio­nie­rung des Zylin­ders: AHP Merk­le ver­spricht eine Posi­tio­nier­ge­nau­ig­keit im µm-Bereich. Dar­über hin­aus kann der Anwen­der den Kraft­ein­satz in Schrit­ten bis zu einem Drei­tau­sends­tel der Maxi­mal­kraft sehr exakt regu­lie­ren – auch bei sehr hohen Kräf­ten bleibt das Sys­tem sehr genau steuerbar.

E‑AHP ver­spricht hohe Posi­tio­nier­ge­nau­ig­keit auch bei gro­ßen Kräften

Dabei sind alle Tei­le in einem voll­stän­dig gekap­sel­ten Gehäu­se inte­griert. Obwohl sich der E‑AHP in einer sehr wei­ten Band­brei­te genau an die Bedürf­nis­se von Anwen­der und Ein­satz­fall anpas­sen lässt, haben die Ent­wick­ler die Zahl der in die­sem Antrieb ver­wen­de­ten Bau­grup­pen auf ein Mini­mum beschränkt.

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Mit den neu­en E‑AHP-Antrie­ben hat AHP Merk­le ein Antriebs­sys­tem ent­wor­fen, das für vie­le Pra­xis­fäl­le eine opti­ma­le Lösung bie­tet. Neben hoher Ener­gie­ef­fi­zi­enz und Pro­zess­si­cher­heit spre­chen das ein­fa­che Hand­ling und die hohe Fle­xi­bi­li­tät bei Kon­fi­gu­ra­ti­on und Ein­satz eine wesent­li­che Rol­le. Die Sys­te­me aus den E‑AHP-Bau­rei­hen prä­sen­tie­ren sich als ele­gan­te und sehr wirt­schaft­li­che Alter­na­ti­ve zu klas­si­schen Antriebs­lö­sun­gen. Ein nach­hal­ti­ger Weg, um Ter­mi­ne zu straf­fen, das Hand­ling zu ver­ein­fa­chen und Effi­zi­enz und damit letzt­lich die Erträ­ge zu stei­gern. Den Antrieb kann der Anwen­der ent­spre­chend lage­un­ab­hän­gig mon­tie­ren. Im Prin­zip kann der Ein­bau ähn­lich erfol­gen wie das Anschlie­ßen einer Servospindel. 

Das Sys­tem besteht im Prin­zip aus einem prä­zi­sen leis­tungs­fä­hi­gen Ser­vo­mo­tor, den die Ent­wick­ler bei AHP Merk­le über eine bi-direk­tio­na­le Pum­pe direkt mit einem Block- oder Rohr­hy­drau­lik­zy­lin­der ver­schraubt haben. Es gibt am Sys­tem kei­ne rota­to­ri­schen Dich­tun­gen nach außen, kei­nen klas­si­schen Öltank und für die Bewe­gungs­steue­rung auch kei­ne elek­trisch ange­steu­er­ten Ven­ti­le, auf die der Anwen­der Rück­sicht neh­men müsste.

Die neu­en Antrie­be gibt es in drei unter­schied­li­chen Aus­füh­run­gen. Die Bau­rei­hen E‑AHP Basic, E‑AHP Per­for­mance und E‑AHP Pro­ve sind bis zu neun unter­schied­li­chen Grö­ßen­klas­sen ver­füg­bar. Sie ste­hen mit Kräf­ten von bis zu 650 kN zur Ver­fü­gung. Es gibt sie mit vier ver­schie­de­nen Antriebs­leis­tun­gen von bis zu 32 kW für unter­schied­lichs­te Anwendungsfälle.

Funk­tio­na­le Vor­tei­le gegen­über tech­nisch ande­ren Lösungen

Der Anwen­der kann aus die­sen Bau­rei­hen die opti­ma­le Grund­aus­füh­rung aus­wäh­len. Dar­über hin­aus hat er die Mög­lich­keit, den E‑AHP-Antrieb über den bei AHP Merk­le ver­füg­ba­ren 3D-Kon­fi­gu­ra­tor sehr indi­vi­du­ell aus­le­gen. Das Sys­tem lässt sich so sehr exakt auf die jewei­li­ge Anwen­dung anpas­sen. Der Kon­fi­gu­ra­tor ermög­licht dem Anwen­der zudem eine Viel­zahl von ver­schie­de­nen geo­me­tri­schen Bau­for­men. So lässt sich für nahe­zu jede Ein­bau­si­tua­ti­on eine Lösung finden.

Ein E‑AHP Antrieb hat indes nicht nur funk­tio­na­le Vor­tei­le gegen­über einer Stan­dard­hy­drau­lik oder einem klas­si­schen Spin­del­an­trieb. Bei der Stan­dard­hy­drau­lik bei­spiels­wei­se muss unun­ter­bro­chen eine Pum­pe arbei­ten, die den not­wen­di­gen hydrau­li­schen Druck erzeugt. Die­sen Druck muss der Anwen­der kon­ti­nu­ier­lich auf­recht­erhal­ten. Dar­über hin­aus muss die­ser Druck bei jeder Line­ar­be­we­gung des Hydrau­lik­zy­lin­ders erneu­ert wer­den. Zusätz­lich muss der Anwen­der das kom­plet­te Sys­tem küh­len. Daher kön­nen sol­che klas­si­schen Stan­dard­hy­drau­lik­sys­te­me nicht sehr ener­gie­ef­fi­zi­ent sein.

Vor­tei­le von hydrau­li­schen und elek­tri­schen Sys­te­men im E‑AHP vereint

Spin­del­an­trie­be wie­der­um haben gera­de bei der Ein­lei­tung von gro­ßen Kräf­ten und Stö­ßen von außen sowie bei wie­der­keh­ren­den Anfahr­po­si­tio­nen signi­fi­kan­te Ver­schleiß­pro­ble­me. Dazu kommt außer­dem, dass sol­che Sys­te­me kei­ne Mög­lich­keit haben, Ener­gie kurz­fris­tig effi­zi­ent zu spei­chern. Dies ist wie­der­um ein gro­ßer Vor­teil der Hydraulik.

Eine Spezialpumpe ermöglicht bei den E-AHP-Antrieben auch bei großen Kräften in Verbindung mit einem ölumspülten Servomotor die präzise Bewegung und die sehr exakte Positionierung des Zylinders mit Genauigkeiten im µm-Bereich. - Bild: AHP Merkle
Eine Spe­zi­al­pum­pe ermög­licht bei den E‑AHP-Antrie­ben auch bei gro­ßen Kräf­ten in Ver­bin­dung mit einem ölum­spül­ten Ser­vo­mo­tor die prä­zi­se Bewe­gung und die sehr exak­te Posi­tio­nie­rung des Zylin­ders mit Genau­ig­kei­ten im µm-Bereich. – Bild: AHP Merkle

AHP Merk­le ver­eint mit dem neu­en elek­tro-hydrau­li­schen Line­ar­an­trieb E‑AHP das Bes­te der bei­den Wel­ten. So kann der neue Antrieb gegen­über rein hydrau­li­schen Sys­te­men sein enor­mes Poten­zi­al zur Ener­gie­ein­spa­rung aus­spie­len. Denn bei den E‑AHP-Sys­te­men muss der Anwen­der nur die im Pro­zess auch phy­si­ka­lisch benö­tig­te Ener­gie elek­trisch zufüh­ren. Die hohen stän­di­gen Ver­lust­leis­tun­gen von gro­ßen Hydrau­lik­ag­gre­ga­ten las­sen sich damit intel­li­gent vermeiden.

Sehr siche­re und ein­fa­che Handhabung

Die E‑AHP-Antrie­be kön­nen aber trotz­dem die sys­tem­be­ding­ten Vor­tei­le nut­zen. So kön­nen sie in ihrer Hydrau­lik Ener­gie kurz­fris­tig spei­chern. Und Ver­schleiß­pro­ble­me wie sie von Spin­del­an­trie­ben bei Kraft­stö­ßen oder wie­der­keh­ren­den End­po­si­tio­nen bekannt sind, kön­nen bei die­ser Bau­wei­se schon prin­zip­be­dingt nicht auf­tre­ten. All das macht den E‑AHP im Ver­gleich zur elek­tro­me­cha­ni­schen Ach­se zu einem Antrieb mit ver­gleich­ba­rem Wir­kungs­grad. Der E‑AHP kann aber dank der Spei­cher­mög­lich­keit zudem eine höhe­re Ener­gie­ef­fi­zi­enz errei­chen und benö­tigt weni­ger War­tungs- und Reparaturaufwand.

Die E‑AHP-Antrie­be zeich­nen sich mit ihrer sehr siche­ren Hand­ha­bung aus. So kann der Anwen­der bei die­ser Bau­wei­se ein unbe­ab­sich­tig­tes Ein- und Aus­fah­ren sicher ver­hin­dern. Auch die geschlos­se­ne, gekap­sel­te Bau­wei­se des Sys­tems trägt wesent­lich zur Ver­rin­ge­rung einer etwai­gen Unfall­ge­fahr bei. Damit sind die „Plug&Play“-Antriebe der E‑AHP-Bau­rei­he von AHP Merk­le sehr sicher. Und dabei sind sie auch sehr ein­fach zu hand­ha­ben – beim Ein­bau, aber auch in Betrieb und War­tung der Systeme.

Eines der inter­es­san­tes­ten Anwen­dungs­fel­der für die neu­en Antrie­be liegt in der Blech­ver­ar­bei­tung. Hier domi­nie­ren klas­si­scher­wei­se oft hydro­pneu­ma­ti­sche Antrie­be, bei denen zwar die Kraft hydrau­lisch erzeugt wird, die die Ener­gie aber pneu­ma­tisch über­tra­gen. Das ist, ver­gli­chen mit den neu­en E‑AHP-Antrie­ben, eben­falls nicht sehr energieeffizient.

Der E‑AHP ist prä­de­sti­niert für die ener­gie­ef­fi­zi­en­te Blechverarbeitung

War­um das so ist, wird in einer kon­kre­ten Bei­spiel­rech­nung deut­lich: Bei geschätz­ten Kos­ten von 2,7  Cent pro m³ Druck­luft (bei 0,12 EUR/kWh) ver­ur­sacht solch ein Pneu­mo­hy­drau­li­scher Antrieb mit einer Antriebs­leis­tung von 100 kN im zwei­schich­ti­gen Betrieb und ei 60 s Zyklus­zeit Ener­gie­kos­ten von rund 16.200 Euro pro Jahr. Bei glei­chen Para­me­tern ver­spricht AHP Merk­le für den E‑AHP-Antrieb Ener­gie­kos­ten von weni­ger als 3000 Euro pro Jahr. Und gegen­über rein elek­tro­me­cha­ni­schen Antrie­ben hal­ten die Sys­te­me von AHP Merk­le auch bei die­sen Anwen­dun­gen in der Blech­be­ar­bei­tung ihren Vor­sprung in Sachen Ver­schleiß­fes­tig­keit, Zuver­läs­sig­keit und Energieeffizienz.

Damit bie­ten sich E‑AHP-Antrie­be ins­be­son­de­re auch fürs Clin­chen, Pres­sen, Nie­ten, Stan­zen, Prä­gen und Ein­stan­zen an. Sie sind aber auch beim Mon­tie­ren eine sehr vor­teil­haf­te Wahl. Die Sys­te­me trei­ben Maschi­nen und Anla­gen in der Füge­tech­nik zur Ver­bin­dung von Metall- oder Misch­bau­tei­len eben­so an wie Anla­gen zur Umfor­mung, Bie­ge­ma­schi­nen oder prä­zi­se Pul­ver­pres­sen. Sie eig­nen sich aber auch her­vor­ra­gend zum Ein­pres­sen oder zum Ver­stem­men in der Mon­ta­ge. Und sie fin­den sich zuneh­mend auch in unter­schied­li­chen Anwen­dun­gen im Son­der­ma­schi­nen­bau. Weil sich das Gesamt­sys­tem zudem auch mit lebens­mit­tel­ech­tem Öl betrei­ben lässt, set­zen Anwen­der die neu­en Line­ar­an­trie­be inzwi­schen auch gern in der Lebens­mit­tel­in­dus­trie ein. Der voll­stän­dig gekap­sel­te Auf­bau und die hohe Prä­zi­si­on und Genau­ig­keit prä­de­sti­niert die­sen extrem lei­sen und sau­be­ren Antrieb dar­über hin­aus auch für einen Ein­satz im Reinraum.


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