Hydraulicische Antriebseinheit

Eine Hydraulic Power Unit, abgekürzt als HPU, ist ein eigenständiges System, das den Hochdruck-Hydraulikfluid erzeugt, steuert und liefert, der benötigt wird, um Industriabremsen zu betätigen. Es ist das Herz und das Gehirn eines hydraulischen Bremssystems, das elektrische Energie aus einem Motor in hydraulische Leistung umwandelt. Die primäre Funktion einer HPU in einer Bremsanwendung besteht darin, den erforderlichen Fluss und Druck der Hydraulikflüssigkeit (Öl) bereitzustellen, um die Bremse je nach Systemdesign zu betätigen oder zu lösen. Eine typische HPU besteht aus mehreren Schlüsselelementen: Electric Motor: Der Antrieb, der die Hydraulikpumpe antreibt. Hydraulikpumpe: Die zentrale Komponente, die Hydraulikflüssigkeit aus einem Reservoir saugt und under Druck setzt, wodurch ein Fluss entsteht. Reservoir (Tank): Ein Behälter, der den Vorrat an Hydraulikflüssigkeit hält. Er hilft auch, die Flüssigkeit zu kühlen und Verunreinigungen sich setzen zu lassen. Ventile: Dies sind das Kontrollzentrum der HPU. Richtungssteuerventile: Lenken den Fluss der Flüssigkeit zu den richtigen Ports am Bremssattel, um die Kolben zu verlängern oder zurückzuziehen. Druckentlastungsventile: Ein kritisches Sicherheitsbauteil, das verhindert, dass das System überdruckt wird, und Bremse, Schläuche und die HPU selbst schützt. Filtration: Ein Filtersystem, das das Hydraulikfluid reinigt, Verunreinigungen entfernt, die Pumpe, Ventile oder Bremssiegel beschädigen könnten. Instrumentation: Messgeräte zur Überwachung des Systemdrucks, Füllstandsanzeigen für das Reservoir und manchmal Temperatursensoren. Die Rolle der HPU ist grundlegend mit dem Betätigungsprinzip der Bremse verknüpft: In hydraulisch angelegten (aktiven) Bremssystemen ist die HPU inaktiv, bis eine Bremsung befohlen wird. Anschließend baut sie rasch Druck auf, um die Bremse für eine dynamische Bremsung zu betätigen. In hydraulisch gelösten (Failsafe)-Systemen ist die Rolle der HPU umgekehrt und noch kritischer. Sie muss einen konstanten "Brake-off"-Druck aufrechterhalten, um die leistungsstarken Bremsfedern in der gelösten Position während des Maschinenbetriebs zu halten. Jeder Energieverlust zur HPU oder ein Druckabfall führt dazu, dass die Bremse sicher und automatisch greift. Im Wesentlichen liefert die HPU die kontrollierte, hochkraftige Leistung, die benötigt wird, um großflächige Industriebremsen zu betreiben, und ermöglicht ihren Einsatz in den anspruchsvollsten Hochdrehmoment-Anwendungen, bei denen elektromagnetische oder pneumatische Kräfte unzureichend wären.

Die primäre Funktion einer HPU in einer Bremsanwendung besteht darin, den notwendigen Fluss und Druck der Hydraulikflüssigkeit (Öl) bereitzustellen, um die Bremse zu betätigen oder zu lösen, je nach Systemdesign.

Eine typische HPU besteht aus mehreren Schlüsselelementen:

1. Elektromotor: Der Antrieb, der die Hydraulikpumpe antreibt.
2. Hydraulikpumpe: Die Kernkomponente, die Hydraulikflüssigkeit aus einem Reservoir zieht und sie unter Druck setzt, um den Fluss zu erzeugen.
3. Reservoir (Tank): Ein Behälter, der den Vorrat an Hydraulikflüssigkeit enthält. Er hilft auch, die Flüssigkeit zu kühlen und Verunreinigungen absetzen zu lassen.
4. Ventile: Dies sind die Kontrollzentren der HPU.
   • Richtungssteuerungsventile: Lenkt den Fluidfluss zu den richtigen Anschlüssen am Bremssattel, um die Kolben zu verlängern oder zurückzuziehen.
   • Druckentlastungsventile: Ein kritisches Sicherheitsbauteil, das verhindert, dass das System überdruckt wird, und den Bremsen, Schläuchen und der HPU selbst schützt.
5. Filtration: Ein Filtersystem, das die Hydraulikflüssigkeit reinigt und Verunreinigungen entfernt, die die Pumpe, Ventile oder Bremsdichtungen beschädigen könnten.
6. Instrumentierung: Manometer zur Überwachung des Systemdrucks, Füllstandsanzeigen für den Reservoir und manchmal Temperatursensoren.

Die Rolle der HPU ist grundlegend mit dem Betätigungsprinzip der Bremse verknüpft:

• In hydraulisch betätigt (aktive) Bremssysteme, die HPU ist im Leerlauf, bis ein Stopp befohlen wird. Sie baut dann schnell Druck auf, um die Bremse für einen dynamischen Stopp zu aktivieren.
• In hydraulisch gelöst (Fehlersichere) Systeme, bei denen die Rolle der HPU umgekehrt und noch kritischer ist. Sie muss einen konstanten „Bremsaus“-Druck aufrechterhalten, um die kraftvollen Bremsfedern in der gelösten Position während des Maschinenbetriebs zu halten. Jeglicher Verlust der Energieversorgung der HPU oder ein Abfall des Hydraulikdrucks führt dazu, dass die Bremse sicher und automatisch aktiviert wird.

Im Wesentlichen liefert die HPU die kontrollierte, hochkraftige Leistung, die benötigt wird, um großflächige Industriebremsen zu betreiben, und ermöglicht deren Einsatz in den anspruchsvollsten Hochdrehmoment-Anwendungen, bei denen elektromagnetische oder pneumatische Kräfte unzureichend wären.