Hydraulikaggregat / Serie
Projektierung einer Powereinheit
Diese Arbeit entstand im Rahmen zu meiner Ausbildung als Techniker HF Maschinenbau an der TEKO Bern.
Ausgangslage
Durch meinen Arbeitgeber konnte ich die Projektierung eines Hydraulikaggregates durchführen. Dieses soll so konstruiert werden, dass es serientauglich und zugleich individuell auf Kundenwunsch angepasst werden kann. Um in Zukunft nicht nur eine Baugrösse anbieten zu können, soll ein Auswahltool erstellt werden, welches mit einer Datenbank verbunden ist.
Zielsetzung
Die Diplomarbeit beinhaltet folgende Punkte:
- Entwurf eines Hydraulikaggregates.
- Definieren von weiteren Gehäusegrössen.
- Erstellen eines Auswahltools.
Realisierung
Durch die Planung wurden verschiedene Lösungsansätze und Varianten verfolgt wie, unterschiedliche Anordnung der Komponenten, die Definition der Pumpe und deren Leistung, die Konstruktion des Gehäuses und der Aufbau der Steuerung.
Durch die technischen Vorgaben wurde schnell klar, dass die hydraulische Steuerung gut durchdacht werden muss. Das gleiche gilt für die Gehäusekonstruktion, damit einerseits die Lärmemissionswerte eingehalten werden können und anderseits die heissen Temperaturen aus dem Gehäuse abgeführt werden.
Auch der Aspekt für eine serientaugliche Lösung durfte nicht ausser Acht gelassen werden, zugleich sollen Kundenwünsche so weit möglich realisiert werden können.
Ausarbeitung
Die Grundkonstruktion wurde in Rahmenbauweise erstellt. Auf diesen Rahmen werden die einzelnen Komponenten verschraubt. Dies ergibt die Möglichkeit, dass einzelne Komponenten wie Hydrauliktank oder Dieseltank für den jeweiligen Einsatz optimal ausgewählt werden können. Um das Aggregat zu transportieren, wurden vier Anschlagpunkte verbaut.
Als Antriebseinheit dient ein Dieselmotor. Dieser wurde als vorkonfektionierte Powerpackvariante verbaut. Somit sind alle Komponenten aufeinander abgestimmt. Am Powerpack wurden die Hydraulikpumpen montiert.
Für die Regelung der Hydraulik wird einerseits ein Hydraulikventil, anderseits eine Steuerung benötigt. Das Hydraulikventil wurde selber konstruiert, damit nur Ventile verbaut sind, welche wirklich benötigt werden.
Die Steuerung wurde mit einer Siemens LOGO und einem HMI realisiert. Diese greift nicht direkt in das Steuergerät des Powerpacks ein, sondern nutzt die freien Aus- und Eingänge des Steuergerätes.
Damit die Aggregate in Zukunft verkauft werden dürfen, wurde eine ausführliche Risikoanalyse durchgeführt, dadurch wurden Gefahrenstellen entdeckt und minimiert.
Auswahltool
Um in Zukunft schneller die benötigte Auswahl der Komponenten zu ermöglichen, wurde ein Tool erstellt. Das Tool basiert auf Excel und ist mit einer Datenbank verknüpft. Durch die Auswahl kann nun die Hydraulikpumpe, das Powerpack, die Tanks und die Gehäusegrösse einfach ausgewählt und kombiniert werden.
Ergebnis
Bei Fragen rund um das Thema Hydraulikaggregat können Sie sich direkt bei mir melden.
