Hägglunds InSight Live - Bild: Bosch Rexroth

Mit Hägglunds InSight Live können Rexroth-Systemexperten ihre Kunden über Augmented Reality direkt unterstützen. Nötig sind nur eine Internetverbindung sowie Smartphone, Tablet-PC oder Laptop. Bild: Bosch Rexroth

Es ist doch so: In der Industrie werden seit 30 Jahren immer dieselben Hydraulik-Aggregate gebaut“, führt Dr. Steffen Haack aus. „Wenn Sie mehrere Hersteller vergleichen, die unterscheiden sich nur marginal. Die klassische Bauweise ist weitestgehend ausgereizt.“ Haack sollte es wissen. Er hat nach seiner Promotion in der Fluidtechnik bei einem kleineren Unternehmen von der Aggregatekonstruktion über die Montage der Anlagen beim Kunden bis hin zur Wartung alles erlebt. Mittlerweile ist er Vorstand bei Bosch Rexroth und offenkundig stolz, eine echte Innovation auf dem Hydraulik-Markt präsentieren zu können: „Wir sind in Lohr mal einen anderen Weg gegangen. Wir haben fünf, sechs junge Leute vier Wochen lang quasi eingesperrt, haben ihnen gesagt: Wir brauchen eine neue Lösung für ein Hydraulik-Aggregat. Folgende Rahmenbedingungen, und bitte fragen Sie auch die Kunden.“ Nach etwa vier Wochen kam das Team mit einer Idee und einem Prototypen aus dem 3D-Drucker an. „Damit haben wir die Hydraulik ein Stück weit revolutioniert“, ist sich der Rexroth-Vorstand sicher.

Aufgebaut wie ein Zyklon mit Connectivity

Doch was ist so revolutionär neu an dem Aggregat namens Cytropac? Nun, oberflächlich betrachtet fällt das klare Design in Zylinderform auf. Und die geringe Größe. Bauraum ist heute bei vielen Maschinen ein entscheidender Faktor. „Das Ganze ist wie ein Zyklon aufgebaut, um Platz zu sparen. Die Pumpen-Motoreinheit steht senkrecht im Inneren. Wir haben da Rekordwerte in allen möglichen Dimensionen erreicht“, führt Haack aus. Das, was da in der Größe von zwei Getränkekisten daherkommt, beherbergt immerhin ein komplettes Hydraulikaggregat mit vier Kilowatt Leistung und Volumenströmen bis 35 Liter pro Minute bei 100 bar Druck. In dem dezent hellgrauen Gehäuse ist alles, was benötigt wird: Hydraulikkomponenten mit Pumpe samt Motor und Frequenzumrichter, dazu kommt Sensorik und Konnektivität. Einen wesentlichen Beitrag zu den geringen Bau­maßen leistet der verkleinerte Tank mit einem auf 20 Liter reduzierten Ölvolumen.
Das Gehäuse hat noch eine weitere Funktion: Es kapselt die Geräuschquellen nach außen ab. Maschinenhersteller benötigen daher keine zusätzlichen Einhausungen, um internationale Vorgaben an die zulässigen Geräuschemissionen zu erfüllen. Und für die Schutzart IP 54 reicht es obendrein.

Sparsam und kühl

Cytropac basiert auf dem Sytronix-Antriebskonzept von Rexroth. Der integrierte Frequenzumrichter regelt dabei eigenständig und bedarfsgerecht die Drehzahl des Motors. Dadurch sinkt der Energiebedarf bei gleicher Leistung je nach Zyklus-Charakteristik um bis zu 80 Prozent im Vergleich zu Konstantaggregaten.

Die lastabhängige Drehzahlregelung sorgt zudem dafür, dass weniger Wärme ins Öl eingetragen wird. Um die Wärme, die trotzdem entsteht, loszuwerden, haben die Rexroth-Techniker bei der IT-Industrie gespickt: „Wir brauchen keinen Extrakühler, sondern haben von der Halbleiterindustrie gelernt,“ freut sich Haack. „Wir haben die Heat-Pipe-Technologie, die dort verwendet wird, im Aggregat integriert.“ So ist eine sehr platzsparende Lösung für das Kühlen mittels Wasser entstanden. Zur Inbetriebnahme reichen der Anschluss an Spannungsversorgung und Kommunikation sowie die Anbindung an den Hydraulik- und Kühlwasserkreislauf.

Bereit für die Fabrik der Zukunft

WebConnector - Bild: Bosch Rexroth
Der WebConnector: Über Standards wie HTML5 und OPC UA sowie über das Open Core Interface verbindet Bosch Rexroth die Steuerung mit dem Internet. So lassen sich Smart Devices und Cloud-Dienste zur Umsetzung neuer Geschäftsmodelle nutzen. Bild: Bosch Rexroth

Die smarte Fabrik von morgen basiert – schenkt man den einschlägigen Studien Glauben – vor allem auf Informationen. Diese müssen aus den Maschinen kommen, und Cytropac gehört zu den auskunftsfreudigen Geräten: Gehirn der Anlage ist der integrierte Frequenzumrichter. „Wir haben dem Umrichter eine Software programmiert, um die Sensorsignale zu erfassen“, betont Steffen Haack. „Wir wollen den Gedanken des Predictive Maintenance fördern, indem wir die Sensorik immer standardmäßig mit ausliefern.“

Neben den Daten, die der Umrichter selber aus dem Antrieb generiert, sammelt er auch noch die Informationen aus den Sensoren für Druck, Temperatur, Füllstand und Verschmutzung mit ein. Als dezentral intelligente Baugruppe kommuniziert er über Sercos, Profinet, Ethercat, Ethernet/IP und Modbus/TCP sowie Profibus mit der Maschinensteuerung. Durch die kontinuierlich erhobenen Betriebszustände sind Verschleiß und Fehler frühzeitig zu erkennen.

Die Konnektivität ist außerdem bidirektional. Bediener können so zum Beispiel Druck und Volumenstrom ortsunabhängig über die Ethernet-Verbindung regulieren – in Echtzeit. So viel Industrie 4.0 in einem Hydraulikaggregat war selten...