Umweltfreundliche hydraulische Systeme
Schleifprozesse werden bei der Herstellung von Maschinenteilen in vielen Industriezweigen wie zum Beispiel der Fahrzeugindustrie, der Luftfahrt sowie bei der Lagerkomponentenherstellung und der Schienenfahrzeugtechnik angewendet. Einer der größten Nachteile beim Einsatz der Schleiftechnik ist der hohe Energieverbrauch und der sich daraus ergebende negative Einfluss auf die Umwelt. Mit dem Ziel, die Energieeffizienz zu erhöhen und die Umweltverträglichkeit zu verbessern, wurden während des ENGY-Projekts sämtliche Problemstellungen des gesamten Schleifprozesses behandelt. Genauer gesagt wurden im Rahmen des Projekts mehrere umweltfreundliche Prototypen und Konzepte für das Schleifen und das Schleifhärten entwickelt. Beim Schleifhärten wurde ein Konzept entwickelt, das die Prozesskette verkürzt, indem die Wärme, die während des Schleifprozesses entsteht, zur Härtung des Werkstücks verwendet wird. Ein Teil der Projektarbeit behandelte die Optimierung der verschiedenen Teilsysteme von Werkzeugmaschinen mit dem Ziel, den Energieverbrauch zu reduzieren. Eines dieser Systeme war das Hydrauliksystem, das in verschiedenen Bauteilen der Maschine zum Einsatz kommt. Eines dieser Bauteile sind zum Beispiel die Hydraulikantriebe für den Hauptvorschub, für die Zustellbewegungen sowie für die Spannvorrichtung der Schlitten, Werkstücke und der Werkstückhalterung. Normalerweise arbeiten hydraulische Systeme sowohl bei hohen als auch bei niedrigen Durchflussraten und weisen gewisse Vorteile wie eine kleine Bauweise und eine hohe Leistungsdichte (große Leistung bei geringem Gewicht) auf. Daneben besitzen hydraulische Systeme einen geringen Wirkungsgrad, sind anfällig gegenüber Verschmutzungen und erzeugen viel Abwärme. Um diese Probleme zu lösen, wurden im Rahmen des ENGY-Projekts alle Betriebsparameter von Hydrauliksystemen untersucht. Es wurden zwei konstruktive Verbesserungen vorgeschlagen. Die erste Verbesserung beinhaltet die Verwendung von zwei Pumpen, eine zur Erzeugung von hohen Drücken und eine weitere für die Erzeugung von hohen Durchflussraten bei niedrigen Drücken. Die beiden Pumpsysteme könnten, angetrieben von einem Motor, durch ein einfach zu installierendes Ventil gekoppelt werden. So muss dann lediglich ein einziger hydraulischer Kreislauf verwendet werden. Da hohe Durchflussraten nur innerhalb von kurzen Intervallen benötigt werden, bezieht sich die zweite Verbesserung auf die Verwendung einer Vorrichtung, mit der hohe Drücke gespeichert werden können. Dies würde es erlauben, die Pumpvorgänge in Intervallen durchzuführen und es ermöglichen, durch Ausnutzung des Druckspeichers lediglich kleinere Durchflussraten erzielen zu müssen. Weitere Informationen über das Projekt sind erhältlich unter: http://www.lms.mech.upatras.gr/engy/
