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? 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. 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 ovšem 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 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 [particle flow code — obecný rámec pro modelování odlišných prvků (DEM — distinct-element modeling) — pozn. red.] 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 je 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 Cytro- Force integrovat do širokého spektra strojního zařízení.
Flexibilita standardních komponent
CytroForce je schopen, díky své modulární konstrukci využívající standardizované rozhraní a osvědčené softwarové komponenty, 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, s tandemovým válcem a s 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 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 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, o jak uživatelsky přívětivé jde řešení.
/Petr Kopeček, Bosch Rexroth prumyslova.hydraulika@boschrexroth.cz/
