Hochdrehende Mitteldruck-Verstellpumpe für zyklische Industrieanwendungen

Zyklische Industrieanwendungen wie großformatige Pressen und Spritzgießmaschinen erfordern hydraulische Antriebssysteme, die hohe Volumenströme bei gleichzeitig präziser Steuerung und niedrigem Energieverbrauch bereitstellen. Um diesen industriellen Anforderungen an die Gesamtsystemeffizienz zu begegnen, erweitert Bosch Rexroth sein Mitteldruckprogramm um die 2-Quadranten-Verstellpumpe A3V2Q in der Nenngröße 90 Kubikzentimeter.

Antriebsarchitektur und Energieeffizienz
Herkömmliche hydraulische Systeme mit konstanter Drehzahl weisen in stark zyklischen Anwendungen häufig hohe Energieverluste durch Drosselung und Leerlauf auf. Die servomotorisch angetriebene Pumpenplattform A3V löst dieses konstruktive Problem durch eine variable Drehzahlanpassung, die in Kombination mit flexiblen Schwenkwinkeln eine exakte Anpassung an den jeweiligen Betriebszustand ermöglicht. Mit Volumenströmen von bis zu 286 Litern pro Minute erreicht die A3V2Q im optimalen Betriebsbereich einen Wirkungsgrad von über 91 Prozent. Dies entspricht einer Steigerung von bis zu fünf Prozentpunkten gegenüber bisherigen Mitteldruck-Verstellpumpen und ermöglicht in zyklischen Anwendungen Energieeinsparungen von bis zu 70 Prozent im Vergleich zu herkömmlichen Konstantantrieben.

Kinematik und Rekuperation
Die selbstsaugenden Verstellpumpen der Serie A3V sind speziell für den hydrostatischen Antrieb im kombinierten Pumpen- und Motorbetrieb ausgelegt. Wird die Hydraulikpumpe durch das durchströmende Medium rückwärts angetrieben – beispielsweise beim Absenken einer schweren Hebebühne oder beim Gegenhalten eines Ziehkissens in der Metallumformung – fungiert sie als Motor und treibt den angekoppelten Servomotor als Generator an. Der durch diese Rekuperation erzeugte elektrische Strom kann in den Zwischenkreis der Maschine eingespeist oder in das Stromnetz zurückgeführt werden. Diese Rekuperationsfähigkeit beschleunigt zudem mechanische Prozesse: Beim Spritzgießen kann der Druckabbau nach der Haltephase durch ein kontrolliertes Zurückdrehen des Motors aktiv beschleunigt werden, was die Gesamtzykluszeit der Anlage verkürzt.

Downsizing des elektrischen Antriebsstrangs
Die Integration hochdrehender Konzepte ermöglicht es, identische Volumenströme mit 30 Prozent weniger Motordrehmoment zu erzeugen. Die bedarfsgerechte Anpassung des Fördervolumens über den Verstellmechanismus der Pumpe erlaubt in vielen zyklischen Prozessen eine weitere Reduzierung des Drehmoments um 30 Prozent. Dieser ingenieurtechnische Ansatz ermöglicht ein signifikantes Downsizing des gesamten elektrischen Antriebsstrangs. Sowohl der Servomotor als auch der zugehörige Frequenzumrichter können physisch kleiner und leistungsschwächer dimensioniert werden. Dies verringert nicht nur den Materialeinsatz und die Investitionskosten, sondern senkt auch die Betriebsemissionen drastisch. Bei einer mittelgroßen industriellen Presse können durch die Effizienzsteigerung während der Nutzungsphase bis zu 50 Tonnen CO2 eingespart werden.

Zusätzlicher Kontext
Dieser Abschnitt enthält technische Spezifikationen und Wettbewerbsvergleiche, die in der ursprünglichen Produktankündigung nicht enthalten waren.

Die Elektrifizierung und Effizienzsteigerung von Hydrauliksystemen ist ein zentraler technologischer Treiber im modernen Maschinenbau, beschleunigt durch strenge globale regulatorische Vorgaben zur Senkung des industriellen CO2-Fußabdrucks. In den Bereichen Spritzguss und Umformtechnik setzen Anlagenbauer zunehmend auf drehzahlvariable Pumpenantriebe (Variable Speed Drives), um Leerlaufverluste vollständig zu eliminieren. Vergleichbare elektrohydraulische Antriebslösungen von Herstellern wie Moog oder Parker Hannifin konzentrieren sich ebenfalls auf die nahtlose Integration von Servomotoren mit Verstellpumpen. Die Fähigkeit zur aktiven Energierückgewinnung im 2-Quadranten-Betrieb etabliert sich hierbei als kritischer industrieller Benchmark, um die thermische Belastung des Druckmediums zu verringern und die Total Cost of Ownership (TCO) in energieintensiven Produktionsumgebungen nachhaltig zu senken.

Herausgegeben von Maria Brueva, Redakteurin bei Induportals – adaptiert durch KI.

www.boschrexroth.com