Leise, langlebige Radialkolbenpumpen für hochdynamische hydraulische Anwendungen

In hoch dynamischen, hydraulischen Anwendungen wie im Druck- oder Spritzgussverfahren sollten sich Maschinen durch lange Standzeiten, hohe Energiewirkungsgrade und Zuverlässigkeit in den jeweiligen Arbeitsumgebungen auszeichnen. Bei Bereichen, in denen mit sehr hohen Drücken gearbeitet wird, sind optimale Maschinenleistungen und Betriebsbedingungen wünschenswert. Als hydraulischer Antrieb für solche Systeme empfiehlt sich daher eine Radialkolbenpumpe.

Haupteinsatzgebiete der Radialkolbenpumpe (RKP) sind Spritzgießmaschinen, beispielsweise in der Kunststoffherstellung sowie der Druckgießbereich zum Beispiel in der Automobilindustrie. Sie eignet sich für alle Maschinen und Anlagen des Aggregate- und Werkzeugbaus, der Umformtechnik, des Spritz- und Druckgusses, des Prüfstands- und Untertagebaus sowie in der Gummiverarbeitung.

Verglichen mit der Axialkolbenpumpe (AKP) ist die Radialkolbenpumpe äußerst verschleißarm und wesentlich robuster gegen Saugunterdrücke, da alle am Strömungsgeschehen beteiligten Teile gehärtet sind. Aufgrund ihres Vollkolbendesigns und den daraus entstehenden, kleineren Totvolumina hat die RKP generell eine geringere Druckpulsation. Das Antriebswellenlager wird nicht durch Querkräfte belastet und läuft damit quasi lastfrei, das bedeutet eine nahezu unbegrenzte Lagerlebensdauer. Überdies neigt sie weniger zum Kolbenverschleiß und Abheben der Gleitschuhe. Das unterdruckbedingte, für eine AKP gefährliche Abheben der Gleitschuhe tritt bei der RKP aufgrund der Fliehkraftwirkung nicht auf.

Die anspruchsvollen Anforderungen des Marktes nach langlebigen und geräuscharmen Maschinen erfüllt Moog als Anbieter hydraulischer und elektrischer Antriebslösungen, mit einer neuen, technisch modifizierten Radialkolbenpumpe. Eine veränderte Konstruktion sorgt bei der neuen Baureihe neben deutlicher Geräuschreduktion für eine wesentlich verlängerte Lebensdauer. Die RKP-II in den Größen 63, 80 und 100 eignet sich für sämtliche geräuschsensible Anwendungen in der Stationärhydraulik. Zur Volumenstrom- und Druckregelung kann sie optional mit einem Proportionalventil mit digitaler on-board Regelelektronik ausgestattet werden. Erhöhte Flexibilität bietet die Zulassung für eine Vielzahl von Betriebsflüssigkeiten.

Die gelegentliche Rotation des Hubringes an bestimmten Betriebspunkten ist durch das neue Design komplett ausgeschlossen: Anstelle eines runden Hubrings hat die RKP-II einen gleitenden, abgeflachten Hubring. Dieser verfügt an seiner Außenseite über eine nahezu rechteckige Gleitfläche, auf der sich der Ring im Gehäuse abstützt. Ein Verschleiß, der sich auf das gesamte Stellsystem auswirken könnte, ist damit komplett ausgeschlossen. Nicht nur die Lebensdauer der RKP wird so erhöht, sondern auch die der gesamten Maschine. Die Maschine arbeitet mit verbesserter Standfestigkeit zuverlässig in rauen Umgebungen, wie in Brandrisikobereichen und auch unter ungünstigen Betriebsbedingungen, etwa bei äußerst niedrigen Betriebsdrücken.

Durch unterschiedliche Maßnahmen bei der RKP-II reduzierte Moog sowohl das Primär- als auch das Sekundärgeräusch der RKP: Während bei der Baugröße 100 die Kolbenzahl erhalten blieb, wurde für die Baugrößen 63 und 80 die Kolbenanzahl von 7 auf 9 erhöht. Der Durchmesser der Arbeitskolben konnte dadurch verkleinert werden, was letztlich zu einer Reduzierung der auf das Gehäuse wirksamen dynamischen Wechselkräfte führt. Gleichzeitig werden damit die Volumenstrom- und Druckpulsation auf Hochdruckseite merklich reduziert.

Durch das so genannte Cup Design der Arbeitskolben wird das Totvolumen in den Kolbenräumen und somit die Pulsationsamplitude reduziert. Durch die Senkung der hydraulischen Induktivität ist auch die Druckpulsation im Ansaugkanal weitaus geringer. Die daraus resultierenden, verminderten Luftschallabstrahlung und Körperschallanregung sorgen dafür, dass alle Maschinenbauteile deutlich weniger zu Schwingungen angeregt werden. In der Summe führen die Maßnahmen dazu, dass der Schalldruckpegel der RKP-II für die Größen 63 und 80 die Siebzig-Dezibel Marke in keinem Arbeitspunkt überschreitet. Die niedrigen Pulsationspegel tragen dazu bei, dass sich die Geräuschabstrahlung der gesamten Anlage oder Maschine verringert. Damit unterstützt Moog die Hersteller von Maschinen und Anlagen bei der Umsetzung der EU-Richtlinie Lärm (2003/10/EG): Mit der RKP-II lassen sich die notwendigen baulichen oder gerätetechnischen Verbesserungen im Sinne der vorgeschriebenen Lärmminderung optimal durchführen.

Seit 2001 produziert Moog Radialkolbenpumpen und bedient damit inzwischen bis zu 35 % des europaweiten Bedarfs an Verstellkolbenpumpen für Spritzgießmaschinen. Um die Anforderungen des Marktes nach langlebigen und geräuscharmen Maschinen noch besser zu erfüllen, hat der Hersteller die Technik mit der neuen Generation RKP-II weiter optimiert. Der Hersteller blickt auf 40 Jahre Erfahrung in der Antriebstechnik zurück. Anwender profitieren vom Know-how im Bereich servo-hydraulischer und servo-elektrischer Antriebssysteme. Die Spezialität dabei sind maßgeschneiderte Lösungen.

Radialkolbenpumpe RKP-II KEM 517

Proportionalventil KEM 518