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Mobile Maschinen 5/2018

Mobile Maschinen 5/2018

AUS DER FORSCHUNG DER

AUS DER FORSCHUNG DER AUTARKE ELEKTRO­ HYDRAULISCHE LINEAR-AKTOR Die Ostfalia Hochschule für angewandte Wissenschaften forscht zusammen mit der Berode GmbH an einem neuartigen elektrohydraulischen Linear-Aktor. Alle für den Betrieb eines Hydraulikzylinders erforderlichen Komponenten werden in den Zylinder integriert. Eine Besonderheit des Projekts ist die Entwicklung einer „MotorPumpe“, bei der Elektromotor und Hydraulikpumpe untrennbar verschmelzen. Dadurch soll eine höhere Effizienz gegenüber der konventionellen Kombination aus Elektromotor und Hydraulikpumpe erreicht werden. Autoren: Florian Meyer, M. Eng. und Prof. Dr.-Ing. Andreas Ligocki, Ostfalia HaW – Institut für Konstruktion und angewandten Maschinenbau, Braunschweig/Wolfenbüttel 42 Mobile Maschinen 2018/05 www.mobile-maschinen.info

DICHT& SICHER STAND DER TECHNIK Elektromechanische Antriebe verdrängen in der Industrie und im Automotive Bereich vermehrt hydraulische Lösungen. Die Gründe dafür liegen vor allem in der einfachen Integration und Nutzbarkeit dieser Stelleinheiten. Die elektromechanischen Lösungen sind kompakt gebaut, weisen keinerlei potenzielle Leckagestellen auf, können einfacher angesteuert werden und sind in der Lage, die geforderte Leistung bedarfsgerecht ohne Leerlaufverluste zu liefern. Nachteilig stellt sich bei diesen elektromechanischen Einheiten jedoch die Leistungsdichte dar, wenn bestimmte Stellkräfte überschritten werden müssen. In einem solchen Fall werden zusätzliche und unter bestimmten Bedingungen mehrstufige Getriebe erforderlich. Durch diesen Umstand verliert diese Art des Linearantriebs bei hohen erforderlichen Leistungsdichten deutlich an Effizienz und somit an Attraktivität gegenüber den hydraulischen Systemen. Diese spielen ihre Vorteile insbesondere bei hohen Stellkräften und hoher, erforderlicher Leistungsdichte aus [1]. Die hydraulischen Systeme können auf kleinstem Bauraum sehr hohe Verstellkräfte umsetzen. Der charakteristische Aufbau ermöglicht durch die hydraulische Entkopplung von mechanischem Antrieb und Abtrieb über die fluidische Energieübertragung (Bild 01) zusätzlich die Realisierung eines variablen und sehr kompakten Getriebes. Die Nachteile der Hydraulik, dass der Aktor und die Versorgung üblicherweise getrennt und die Versor­ 01 gungsleitungen aufgrund der erforderlichen Druckbeständigkeit dickwandig und starr sind, schmälern das Handling bei bestimmten Anwendungsbereichen hingegen wieder. Hinzu kommt, dass in den hydraulischen Leitungen unvermeidlich Leistung verloren geht. Je dezentraler folglich das Aggregat und der Aktor eingebaut werden, umso größer werden die auftretenden Verluste und Nachteile. Aus diesen Gründen liegt der Gedanke nah, das Aggregat mit dem Aktor unmittelbar räumlich zu koppeln. Verschiedene Hersteller bieten in Konsequenz kompakte elektrohydraulische Zylindereinheiten an, die als so genannte autarke Zylinder die verlorenen Marktanteile zurückgewinnen sollen. Dabei versucht man die hohe Leistungsdichte der Hydraulik mit der Kompaktheit der Zylindertechnik zu kombinieren und so den elektrischen Linearantrieben gegenüber im Vorteil zu sein. Diese Linearachsen zeichnen sich durch eine bauraumoptimierte Konstruktion der genannten Komponenten aus und verbinden herkömmliche Elemente auf kürzesten Weg miteinander. Am grundsätzlichen Komponentenstatus hat sich damit jedoch nichts geändert. Es werden lediglich Standardkomponenten zu einer neuen Baugruppe zusammengesetzt und mit kurzen Verbindungselementen oder einem Verbundgehäuse neu angeordnet. Prinzipiell wurde ein kleines Versorgungsaggregat für den Zylinder, lediglich seitlich am Zylinder angebracht. Diese Zusammenstellung von konventionellen Komponenten zu einem 01 Hydraulik LEE BETAPLUG ® Dichtstopfen: Unser bewährtes Konzept, Kanäle und Bohrungen zu verschließen Das rationelle Prinzip: konischer Verschluss-Stopfen in konischer Aufnahmebohrung. Im Getriebe- und Motorenbau, bei Ölfiltern, Ölkühlern und -pumpen sowie anderen Anbauaggregaten. Ø 5 bis 20 mm, für Drücke bis 50 bar Mit BETAPLUG ® entsteht ein perfekter formschlüssiger Sitz – DICHT UND SICHER! LEE Hydraulische Miniaturkomponenten GmbH Am Limespark 2 · 65843 Sulzbach Telefon 06196 / 77369-0 E-mail info@lee.de www.lee.de THE LEE COMPANY SINCE 1948

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