Si sono cercati e trovati: quando Voith Turbo H + L Hydraulic era alla ricerca di un partner affidabile e competente per il cilindro del suo asse lineare idraulico CLDP come complemento del proprio programma di cilindri, ha trovato negli specialisti idraulici della Herbert Hänchen un'estensione ottimale della propria competenza. In particolare, la vasta esperienza con combinazioni di guarnizioni ad alte prestazioni, la produzione flessibile di numeri di pezzi singoli e piccole serie, nonché l'offerta di cilindri con alesaggio variabile sono state richieste nel corso del progetto.
"Voith ci ha contattato con questa richiesta di progetto, e si è sviluppata una collaborazione molto stretta", riassume Stefan Hänchen, amministratore delegato e responsabile vendite. "Perché nei settori richiesti abbiamo decenni di esperienza."


Il nome CLDP sta per 'Closed Loop Differential Pump' di Voith a Rutesheim ed è un servoazionamento con pompa integrata. Pertanto, questo sistema di azionamento idraulico deve essere collegato solo meccanicamente, elettricamente ed elettronicamente e funziona quindi senza manutenzione per un periodo di 3 anni o 20.000 ore. Voith fornisce il pacchetto completo, il cui elemento di azionamento utilizza un cilindro idraulico della Herbert Hänchen GmbH. In questo modo, sia per l'utente che per il produttore di macchine e impianti, è possibile l'impiego di un'idraulica ad alte prestazioni senza proprie conoscenze idrauliche – e questo in un sistema senza valvole con un rendimento ottimale. "Soprattutto in caso di forze elevate, il cilindro idraulico è nettamente superiore all'azionamento a vite. Oltre alla più semplice gestione di forze elevate, ha un'usura notevolmente inferiore", spiega l'ingegnere Harald Branz, responsabile delle vendite del progetto presso Voith. "E grazie alla costruzione senza valvole, è possibile un'efficienza energetica insuperabile". Tuttavia, molti clienti oggi evitano l'idraulica perché non hanno più propri specialisti. Il rapporto costi-benefici e l'elevata densità di forza di questa tecnologia sono però ancora insuperati. Il CLDP è un dispositivo ad alte prestazioni che il cliente può utilizzare senza alcuna competenza idraulica propria.
Hänchen come partner strategico
Per questo motivo, Voith ha cercato e trovato nella Herbert Hänchen GmbH, con sede a Ostfildern vicino a Stoccarda, un partner strategico che, con i suoi cilindri idraulici, soddisfa molteplici requisiti e ha decenni di esperienza nella produzione. "Cercavamo un partner che integrasse il nostro know-how di sistema con una corrispondente competenza per i cilindri idraulici", riferisce Branz. "La nostra competenza principale risiede nei cilindri a corsa breve. I nostri impianti di produzione sono perfettamente adattati alla produzione in serie di questi cilindri. Per il CLDP, Hänchen ha la competenza giusta e non è un concorrente. Per questo motivo, abbiamo ottimizzato insieme il cilindro per l'azionamento lineare idraulico in ampie aree e abbiamo unito i punti di forza di entrambe le aziende". Voith fornisce le specifiche di base, che Hänchen implementa. Stefan Hänchen: "Abbiamo avuto molti incontri per arrivare a un prodotto comune. Alle due estremità hanno collaborato gli ingegneri giusti". Da entrambe le parti, nel quadro dello sviluppo congiunto, sono stati definiti processi chiari. Hänchen, con il know-how sui cilindri, e Voith, con il suo know-how sui sistemi, hanno contribuito alla realizzazione del progetto. Le due aziende collaborano a stretto contatto dalla metà del 2015, un ulteriore effetto positivo è la vicinanza geografica delle aziende. Branz e Hänchen sono convinti insieme: "Questa partnership ha un futuro e porta grandi vantaggi ai nostri clienti comuni".
La competenza di Hänchen risiede nel soddisfare i particolari requisiti di Voith, necessari per il sistema di azionamento compatto:
Gli attuatori con una combinazione di guarnizioni appositamente configurata Servocop® sono oggi un elemento fondamentale di ogni CLDP. Questi cilindri possono essere configurati con precisione al millimetro anche per quanto riguarda l'alesaggio. In questo modo, i cilindri possono offrire un rapporto di superficie esatto di 1:2. La tecnologia di produzione di Hänchen consente anche di realizzare i cilindri in un blocco quadrato, che contiene le tubazioni sotto forma di fori ed è allo stesso tempo superficie di montaggio per gli altri elementi della CLDP. Hänchen offre un'ampia gamma di cilindri standardizzati, costruiti ad alto livello e che coprono numerosi settori di applicazione e settori. Alla fine, l'ampia conoscenza che ne deriva avvantaggia soprattutto il cliente. In questo modo, Hänchen è un partner ottimale per i cilindri di serie, che vengono perfettamente adattati all'applicazione. Soddisfacendo tutti questi requisiti, il cilindro offre un eccellente rapporto qualità-prezzo.
Combinazione di guarnizioni Servocop®
La combinazione di guarnizioni Servocop® funziona in gran parte senza stick-slip grazie a due guarnizioni, raschiatore e anello scanalato. È estremamente ermetica e non necessita di un circuito dell'olio di perdita. Tutte queste sono proprietà indispensabili per il circuito del fluido chiuso senza valvole, poiché il rabbocco del fluido al di fuori dell'intervallo di manutenzione pluriennale non è previsto. Il sistema contiene un accumulatore solo per la compensazione del volume del fluido tra il lato stelo e il lato pistone. La velocità possibile della CLDP è fino a 1,5 m/s con una pressione di sistema di 250 bar. In questo caso, la combinazione di guarnizioni Servocop® è stata appositamente adattata ai requisiti di Voith.
In questo modo è stato possibile realizzare un circuito del fluido chiuso. Un servoazionamento CLDP può essere fornito anche come elemento fisico per potenze fino a 500 kN o velocità fino a 640 mm/s e con una lunghezza della corsa fino a 400 mm nelle tre serie ottimizzate in termini di costi con tempi di consegna particolarmente brevi. Al di fuori della produzione in serie, con questa tecnologia sono possibili forze da 2.000 a 3.000 kN. Il CLDP è in grado di funzionare da -5°C a 40°C e soddisfa, a seconda della costruzione, IP 54 o IP 64. Il CLDP viene montato secondo un sistema modulare. Ma è possibile anche molto al di fuori della normale gamma: Voith e Hänchen sono noti per la loro competenza nel campo dell'adattamento al cliente. In questo caso sono possibili valori in una gamma molto più ampia fino a una potenza di azionamento del motore della pompa di 300 kW. L'azionamento è quindi costituito da diversi elementi singoli collegati tra loro tramite tubazioni del fluido con lo stesso ciclo di manutenzione. Anche in questa configurazione può essere utilizzato come sistema chiuso. I componenti principali del CLDP sono un servomotore, una pompa a ingranaggi interni a pulsazioni minime e un cilindro idraulico accoppiato direttamente proveniente dalla produzione di Hänchen. La struttura del CLDP è autonoma e compatta. Esistono i tre tipi di costruzione lineare, parallela e ortogonale, che consentono l'installazione in spazi costruttivi stretti e complicati.
La pompa differenziale
Per tali circuiti chiusi e altri compiti, la Voith Turbo H + L Hydraulic GmbH & Co. KG ha sviluppato un gruppo doppio con due pompe controrotanti su un asse. Per risparmiare spazio, peso e costi, il CLDP lavora con cilindri differenziali di Hänchen. La pompa differenziale li alimenta con pressione idraulica. Il lato pistone del cilindro idraulico ha esattamente il doppio della superficie del lato stelo, la portata volumetrica delle due pompe è esattamente nello stesso rapporto di 2:1, il che ha definito i requisiti per la costruzione del cilindro e la produzione. L'asse idraulico riempito a vuoto soddisfa al contempo i massimi requisiti di tenuta, minimo effetto stick-slip e precisione. Questa struttura offre una relazione lineare tra i giri del motore e la posizione, il che semplifica notevolmente la regolazione.
Il servoazionamento autonomo
si basa su un servomotore, pompe a ingranaggi interni a velocità variabile
e un attuatore di Hänchen.
I settori di impiego per il CLDP sono macchine piegatrici, tranciatrici e formatrici, nonché presse e macchine per la lavorazione delle materie plastiche. In generale, l'azionamento rappresenta un'alternativa all'azionamento a vite con servomotore. Altri importanti settori di impiego sono le macchine speciali, la movimentazione dei materiali e l'industria alimentare. Anche nel settore dei test il CLDP è ormai utilizzato. Per tutti questi e molti altri settori di impiego, il CLDP offre l'opportunità di un ritorno ai grandi vantaggi dell'idraulica – senza necessità di competenze idrauliche specifiche.