Lineární osy pro výkonové, pohybové a polohovací systémy by měly být přesné, rychlé, účinné a spolehlivé, ideálně po celou dobu životnosti zařízení. Na čem ovšem nejvíc záleží, je jejich funkčnost, popřípadě možnost jednoduché údržby. Modulární řešení CytroForce od společnosti Bosch Rexroth typu plug & produce dokazuje, že servohydraulické osy mohou být snadno konfigurovatelné, s minimálními servisními náklady, a hlavně funkční produkty ihned po implementaci do zařízení. Jaké nové možnosti v průmyslových aplikacích se díky tomu otevírají? Mnoho výrobců strojů zastává názor, že hydraulické lineární osy jsou příliš složité, těžkopádné a komplikované v případě potřeby rychlého uvedení do provozu. V dnešní moderní době implementace inteligentních elektronických systémů regulace pro hydraulické obvody již tato zažitá teorie neplatí. Moderní regulované osy mají mnoho silných stránek, mezi které jednoznačně patří vysoký výkon, dynamika a dlouhá životnost. Jak můžeme těchto výhod správně využít bez pokročilých znalostí hydrauliky?
Předkonfigurované kompaktní osy plug & produce
Odborníci na průmyslovou hydrauliku ve společnosti Bosch Rexroth kompletně přepracovali elektrohydraulické osy a vyvinuli ucelené inovativní řešení s názvem CytroForce. Aplikační inženýři společnosti Bosch Rexroth jsou schopni během 12 týdnů připravit ve spolupráci se zákazníkem lineární osy, které jsou předem nakonfigurované a nachystané pro přímou instalaci do systému. Jakmile jsou lineární osy uvedeny do provozu, jsou prakticky bezúdržbové. Jak je to možné? Samostatné servohydraulické osy (SHA) v řadě CytroForce se skládají z prostorově optimalizované kombinace servopohonu, hydraulického čerpadla, hydraulického bloku s ventily a hydraulického válce. Spolu s nádrží, ventily a senzory tvoří uzavřený hydraulický systém. Další standardní součást tvoří integrovaný řídicí systém, software PFC a otevřená komunikační rozhraní. Softwarově podporovaná parametrizace pomocí IndraWorks eliminuje potřebu náročného programování. Proto lze rychle a snadno provést detailní úpravy cyklu. Software navíc podporuje další nástroje pro návrh, simulaci a uvádění do provozu.
Výhody oproti konvenční hydraulice
Elektrické a hydraulické komponenty kompaktních os CytroForce tvoří modulární systém, u kterého si parametry a funkcionalitu můžete libovolně nakonfigurovat. Díky standardizaci a optimalizaci rozhraní mezi čerpadlem, ventilovým blokem a hydraulickým válcem lze dosáhnout široké škály kombinací a modelů, aniž by bylo nutné opustit standardizovaný design uzavřeného hydraulického systému. Nová koncepce kompaktních os je flexibilní a důkladně optimalizovaná ve smyslu proudění kapaliny: kompaktní hydraulické bloky jsou odlévány do forem vytvořených pomocí 3D pískových jader. Tato technologie vede k efektivnímu využití materiálu, tiššímu provozu a snižuje spotřebu energie až o 80 %. Hlavním přínosem jsou tvarově rozložené kanály v bloku, které minimalizují tlakové ztráty a vytvářejí optimální podmínky pro proudění pracovní kapaliny. Ve srovnání s předchozí generací SHA byly zmenšeny zástavbové rozměry a hmotnost hydraulického bloku byla redukována. Tím lze CytroForce integrovat do širokého spektra strojního zařízení.
Flexibilita standardních komponent
Díky své modulární konstrukci využívající standardizované rozhraní a osvědčené softwarové komponenty je řešení CytroForce schopno nabízet široké využití v různých oblastech průmyslových aplikací. Příklad: s novým standardním řešením rozhraní mezi řídicím blokem a hydraulickým válcem, bez použití dodatečné příruby, je možno jednoduše dosáhnout tří různých variant — s diferenciálním válcem, tandemovým válcem a válcem s oboustrannou pístnicí. Průtokově optimalizovaný blok, který propojuje zdroj tlakové energie a hydraulický válec, značně snižuje hladinu hluku při proudění kapaliny, a tím přispívá k minimalizaci hluku celé soustavy. Kompenzace různých objemů kapaliny na hydraulickém válci je realizována pomocí jednoho nebo dvou hydraulických akumulátorů. Za účelem dosažení požadovaných funkcí je hydraulický blok vybaven ventily a zaslepovacími deskami se standardizovaným rozhraním.
Vysoká výkonová hustota pro širokou škálu aplikací
Díky zvýšené účinnosti a hustotě výkonu pokrývá CytroForce-M síly až 1 200 kN. V závislosti na konfiguraci lze dosáhnout zdvihu hydraulického válce až 1,0 m a rychlosti pohybu rychloposuvem až 0,8 m/s. Přesnost polohování je 10 μm a opakovatelnost je 5 μm. V segmentu s nižším výkonem mohou být alternativou k elektromechanické ose nebo jako součást hybridních celků se standardizovanou koncepcí řízení a pohonu. Uživatelé tak mohou získat výhodu energeticky úsporného řešení, možnosti akumulace tlakové energie a následné zpětné rekuperace. Standardizovaný design také umožňuje volitelnou funkci chlazení, aby se dodatečně zvýšil rozsah funkčnosti a provozní doba.
Shrnutí
Se svým evolučním konceptem CytroForce vytvořil Bosch Rexroth novinku mezi elektrohydraulickými lineárními osami — pro lisy a obráběcí stroje s extrémně širokou škálou průmyslových aplikací. Výrobcům strojů a jejich uživatelům přináší CytroForce výhodu flexibilního a standardizovaného řešení. Zákazník z nich získá konkrétní návrhy, které se snadno konfigurují a jsou k dispozici téměř okamžitě, s minimálním technickým úsilím. Uživatele potěší nižší uhlíkovou stopou, nižšími emisemi hluku a nižšími náklady na provoz a údržbu. Nemluvě o tom, jak uživatelsky přívětivé je řešení.
/Petr Kopeček, Bosch Rexroth prumyslova.hydraulika@boschrexroth.cz/
