Leichtbauzylinder erhöhen die Nutzlast mobiler und stationärer Arbeitsmaschinen

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Das Leichtbaupotenzial und die Verwendung von unterschiedlichen Konstruktionswerkstoffen ermöglichen der Hydraulik, in Anwendungen vorzudringen, die üblicherweise dem deutlich größeren Pneumatikzylinder vorbehalten sind. Die hohe Leistungsdichte und die damit verbundene, im Vergleich zu anderen Antrieben, geringe Baugröße sowie bessere Regeleigenschaften und die geringe Verschleißanfälligkeit ermöglichen wiederum größere Freiheiten für die Konstrukteure der Anlage. Dies gilt besonders dann, wenn die Hydraulik bereits Bestandteil des Endprodukts ist.

Leistungsstärkere Alternative zu Pneumatikzylindern

Standardmäßig wird der Leichtbauzylinder von Beetz in sechs unterschiedlichen Bauformen hergestellt. Er kann beidseitig mit einem Schwenk- oder Gelenklagerkopf ausgestattet werden. Außerdem sind Fußbefestigung, Montage von Kopf- oder Bodenflansch und Kombinationen aus beidem möglich. Jede Bauform lässt sich mit einer Wegerfassung, mit Positionssensoren, Drucksensoren und direkt auf dem Zylinder montierten Ventilkombinationen ausrüsten.

In Verbindung mit einem Wegmesssystem, einem Proportional-Wegeventil und einer elektronischen Regelkarte entsteht so eine hochdynamische und hochpräzise Regelachse mit geringer eigener Masse. Solche Antriebsachsen sind nicht nur für die Robotik interessant, sondern auch für Anwendungen in CNC-Werkzeugmaschinen. Speziell im Bereich Werkzeugwechsler können die zu beschleunigende Masse und somit die notwendige Energie entweder stark reduziert oder die möglichen Taktzeiten erhöht werden. Dieses Optimierungspotenzial ergibt sich üblicherweise aus den zum Teil großen Massen aufgrund der Wechsler-Konstruktion und der einzelnen Werkzeuge.

Leichtbauzylinder stechen in See

Im Yachtbau, bei Hightech-Rennyachten, wie sie im America´s Cup eingesetzt werden, sind Leichtbauzylinder nicht mehr wegzudenken. Die Vorspannung von Wanten, Holepunkte der Segel und andere Funktionen an Bord werden hydraulisch verstellt oder angetrieben. Im Yachtbau zählt tatsächlich jedes Gramm Gewicht – das beweisen unter anderem Hydraulikverteilerblöcke und Verschraubungen aus Verbundwerkstoffen. Um die notwendigen Kräfte bei möglichst kompakter Bauform zu erreichen, werden die Komponenten mit Hochdruck betrieben.

Großes Anwendungspotenzial in der Luftfahrttechnik

Äußerdem finden Verbundwerkstoffe ihre Anwendung in der Formel 1, in der Raumfahrt- und Luftfahrttechnik. Speziell im Bereich der Luftfahrttechnik wird das Potenzial bislang nicht vollständig ausgenutzt. Für vieles, was später in Serienfahrzeuge einfließt, gilt die Formel 1 als Vorreiter – sicher auch im Bereich Leichtbauzylinder.

Die Anwendungsgebiete des Leichtbauzylinders aus Aluminium und Faser-Verbundwerkstoffen sind somit sehr vielseitig. Branchenübergreifend nimmt das Thema Leichtbau aufgrund der strikter werdenden Umweltauflagen in den nächsten Jahren mit Sicherheit an Bedeutung zu. Beetz Hydraulik ist dafür gut gerüstet. Aus den umgesetzten Kundenprojekten in unterschiedlichen Anwendungsbranchen und unter verschiedenen Einsatzbedingungen hat man die notwendigen Erfahrungen gesammelt, um Leichtbauprodukte serienreif anbieten zu können. Mit dem Baukastensystem kann Beetz auch kundenspezifische Aufträge weitgehend mit Standardlösungen abdecken. Der Kosten-Nutzen-Faktor für den Kunden steht selbstverständlich auch für die Hydraulikzylinder-Leichtbaukonstruktionen im Vordergrund (Bild 3).

Jochen Beetz ist Geschäftsführer der Beetz Hydraulik GmbH in Ottobeuren.

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