Erschienen am: 15.05.2018, Ausgabe SPS-MAGAZIN 5 2018

Schwebekörper-Durchflusswächter für CNC-Maschinen

Rückstau erkennen

In modernen CNC-Fräsmaschinen erfolgt die Werkstückspannung automatisiert mit Unterstützung integrierter Hydraulikaggregate. Von der SPS gesteuert fördern diese über eine Öldruckleitung ein definiertes Ölvolumen auf die Spannvorrichtung, bei der Spanndrücke bis zu 240bar entstehen. Bislang eingesetzte Drucksensoren zur Steuerung der Spannvorrichtung über den Öldruck lieferten aber mitunter falsche Messergebnisse durch einen entstehenden Rückstaudruck.


Somit waren die Messwerte der Drucksensoren nicht proportional zu den Spann- und Entspannzyklen der Spannvorrichtung. Dies führte zu spanntechnischen Fehlern, das heißt der Beabeitungszyklus der Maschine muss unterbrochen und die Werkstückspannung zeitaufwendig korrigiert werden. Zusätzlich zur statischen Druckmessung empfiehlt sich daher für diese Anwendungen der Einsatz einer zusätzlichen dynamischen Durchflussmessung. Das federgestützte Schwebekörper-Messsystem Fludix, integriert in der Hauptförderleitung des Hydraulikaggregates, detektiert die Fließsituation des Hydrauliköls in der Öldruckleitung. Solange Öl in der Druckleitung zur Spannvorrichtung fließt, ist der Spannprozess noch nicht beendet. Erst bei Stillstand der Strömung erfolgt die Meldung an die SPS, dass der vorgegebene Spanndruck sicher erreicht ist. Die Kontrolle der Entspannung erfolgt umgekehrt nach dem gleichen Prinzip. Über die an der Messstelle befindliche LCD-Anzeige des Fludix-Omni kann der Bediener den momentanen Fließstatus in der Öldruckleitung jederzeit kontrollieren. Über den magnetischen Stellring des Sensors sind zwei elektronische Schaltsignale einstellbar, die eingebunden in der Maschinen-SPS die Pumpfunktion des Hydraulikaggregates steuern. Höhere Druckanforderungen werden erfüllt durch die Auslegung des Strömungswächterkörpers auf eine Druckstufe von 500bar. Zudem ergeben sich geringere Stillstandzeiten durch eine viskositätsstabilisierte Ausführung von 30 bis 330mm2/s. Die beleuchtete Vor-Ort-LCD-Anzeige ermöglicht eine permanente visuelle Kontrolle des Durchflusses. Für den Sensor stehen ein präziser Analogausgang und zwei einstellbare Grenzwertkontakte als Schnittstelle zur SPS zur Verfügung.

Die Integration des Strömungswächters Fludix-Omni ermöglicht mit dynamischer Strömungsüberwachung eine signifikante Verbesserung der Werkstückspannung. Dadurch wird die effektive Maschinenlaufzeit signifikant erhöht und mögliche Fehlbearbeitungen durch nicht korrekte Werkstückspannung werden vermieden.

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