VORTEILE
WELTWEIT EINZIGARTIG
Ob Schleif-, Dreh-, Fräsmaschine oder ganzes Bearbeitungszentrum – unsere hydrostatische Technologie bereichert jede Werkzeugmaschine. Neben umfangreichen Berechnungsprogrammen profitieren HYPROSTATIK-Kunden von unserem innovativen Progressiv-Mengen-Regler. Dank seiner beispiellosen Konstruktion wird eine bis zu vierfach erhöhte Steife erreicht und damit überdurchschnittliche Präzision.
Überlegungen zur Entwicklungsrichtung insbesondere von Werkzeugmaschinen.
Nicht nur die Unsicherheit hinsichtlich der Entwicklung des Euro, sonder auch die Pandemie, die Qualität der politischen Führung, die Wolken des „Klimawandels“, die „Krise des Verbrennungsmotors“ usw. kann die Werkzeugmaschinenindustrie Europas in Zukunft erheblich belasten bzw. belastet sie schon jetzt.
Angesichts dieser Situation wird der Werkzeugmaschinenbau Möglichkeiten suchen müssen, wie einem weiteren, u.U. deutlichem Abschwung begegnet werden soll, wie also von dem kleiner werdenden Kuchen ein größerer Anteil abgeschnitten werden kann.
Ordnet man die wenig attraktive Möglichkeit über niedrige Preise bzw. hohe Rabatte zum Erfolg zu kommen in die zweite Reihe ein, so bleibt zum Erreichen dieses Ziels vor allem die Weiterentwicklung der Werkzeugmaschinen zu
– höhere Leistung, also mehr Teile gleicher Qualität,
– höhere Qualität der Teile, also höhere Maßhaltigkeit und Oberflächengüte sowie geringere Ausschussquote,
– höhere Universalität z.B. durch Eignung auch für hochpräzise Hartbearbeitung, und höhere Präzision,
– geringere Fertigungskosten durch
längere Werkzeugstandzeiten,
Reduktion der Instandhaltungskosten,
höhere Verfügbarkeit der Maschinen
reduzierten Energiebedarf und
längere Maschinennutzungsdauer.
– Kontrollmöglichkeit der Bearbeitungsparameter und der Maschinenbelastung.
Erreicht werden können diese Ziele durch
Hydrostatische Komponenten System HYPROSTATIK®
also hydrostatische Führungen, Rundtische, Gewindetriebe mit hydrostatischer Mutter sowie verschiedene Arten von hydrostatischen Spindellagerungen.
Hydrostatische Komponenten aus dem Hause HYPROSTATIK Schönfeld GmbH basieren auf dem inzwischen mehr als 30 Jahre lang bewährten, verschleiß und wartungsfreien PM-Regler (Progressiv-Mengen-Regler), umfangreichen Berechnungsprogrammen, mittels welchen hydrostatische Systeme nicht nur gegenüber statischen, sondern dynamischen Belastungen optimiert werden können und auf einer inzwischen über 30-jährigen Erfahrung sowie auf ausgereiften Produkten.
Mittels diesen Voraussetzungen werden gegenüber anderen auf dem Markt befindlichen hydrostatischen Systemen ca. vierfache Steifen, weit höhere Belastungen, deutlich geringere Verlustleistungen, und vor allem bei Spindellagerungen deutlich höheren Drehzahlen erreicht, wobei diese Drehzahlen im Gegensatz zu alternativen Systemen bei uneingeschränkter Belastbarkeit zulässig sind. Weiter werden durch die Berechnungsmöglichkeit der Dämpfungswerte meist weit höhere Dämpfungsabsorbtionsleistungen erreicht wie mit alternativen hydrostatischen Systemen, insbesondere jedoch gegenüber weitgehend ungedämpften wälzgelagerten Spindellagerungen.
So ist es HYPROSTATIK® bisher als einzigem Anbieter schon 1996 gelungen, Gewinde-triebe mit hydrostatischer Mutter zu liefern, deren Axialsteife gegenüber vergleichbaren Kugelgewindemuttern ca. doppelte Werte erreichen.
Die Eigenschaften aller hydrostatischen Komponenten aus dem Hause Hyprostatik sind gekennzeichnet durch
Verschleißfreiheit, führt zu
– einer Verminderung der Instandhaltungskosten,
– zu höherer Verfügbarkeit der Maschine und
– zu längerer Maschinennutzungsdauer.
– zu gleich bleibenden Maschineneigenschaften unabhängig von der Gebrauchsdauer der Maschine.
Hohe Dämpfung, führt zu
– höherer Oberflächenqualität,
– höherer Grenzzerspanungsleistung,
– höherer Universalität, da aufgrund höherer Oberflächenqualität und Grenzzerspanungsleistung breiterer Einsatz und eventuell auch Hartbearbeitung
möglich ist.
Temperaturstabilität
Durch Rückkühlung des Öls etwas unter die Gestelltemperatur der Maschine oder der Raumtemperatur werden nicht nur die Energieverluste der Hydrostatik (Pumpen- und Reibleistung) von der Maschine ferngehalten, sondern auch die Maschine auf konstante Temperatur geregelt, so dass vielfach auf thermosymmetrische Konstruktion verzichtet werden kann. Auch wird hierdurch eine Wärmedrift nach dem Einschalten der Maschine weitgehend vermieden.
Reibungsverhalten
Die Reibkraft insbesondere bei Führungen ist sehr klein und proportional der Geschwindigkeit, auch bei schwersten Maschinenteilen, hierdurch kein Sprung der Vorschubkraft bei Umkehr der Bewegungsrichtung, also u. B. beste Bahntreue von Maschinenschlitten.
Rundlauf, Bahntreue
Aufgrund der integrierenden Wirkung der Hydrostatik werden Formfehler der Führungsflächen mit gegenüber der Taschenlänge kleiner Ausdehnung weitgehend unterdrückt. Aufgrund dessen sind mit hydrostatischen Radial- und Axiallagern Rund- bzw. Planlauffehler < 0,1 µm möglich. Auch die Präzision von Schlittenbewegungen sowie die Bahntreue von Simultanbewegungen mehrerer Schlitten profitiert von dieser Eigenschaft hydrostatischer Systeme. Weiter profitiert die Bahntreue der Simultanbewegung mehrerer Schlitten vor allem durch die im vorigen Abschnitt unter Reibverhalten genannte Proportionalität der Reibkraft zur Schlittengeschwindigkeit: Bei Umkehr der Bewegungsrichtung eines Schlittens hängt der Positionsfehler ausschließlich vom Wegmeßsystem und der Qualität des Schlittenantriebes ab. Es sind z.B. bei einer Kreisbewegung Abweichungen im Nanometerbereich möglich, so dass auch vollkommen neue Maschinenkonzepte möglich sind.
Zusätzliche Möglichkeiten mit hydrostatischen Systemen
Ein weiterer Vorteil hydrostatischer Systeme resultiert aus der Möglichkeit, die Drücke in den Hydrostatiktaschen zu messen: Hieraus kann sowohl die Maschine vor Überlastung geschützt werden und aus diesen Drücken können Prozessdaten abgeleitet werden.
Weiter lässt ein zylindrisches Radiallager sowohl Dreh- als auch lineare Bewegungen zu. Die Trennung der Dreh- und der Linearbewegung, wie dies bei Wälzlagern notwendig ist, kann entfallen. Darüber kann hinaus bei beengten Gehäuseaußenmaßen ein maximaler Spindeldurchmesser verwirklicht werden: Bei einem Wälzlager wird der Spindeldurchmesser durch den Unterschied zwischen Wälzlagerinnen- und -außendurchmesser vermindert, bei einer hydrostatischen Lagerung kann der Spindeldurchmesser identisch mit dem Wälzlageraußendurchmesser sein!