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PRAXIS
PRACTICE
KOSTENEFFIZIENZ
Vorteile elektrischer und
hydraulischer Antriebe vereint
Beim Spritzgießen von Gummiartikeln geht heute noch viel
Energie in Form von Blindleistung verloren. Durch Einsatz
der Cool-Drive-Antriebstechnologie lassen sich diese Energieverluste deutlich reduzieren. Weil diese Lösung die Vorteile elektrischer und hydraulischer Antriebe vereint, werden außerdem die Zykluszeiten verkürzt, was nicht nur die
Produktivität erhöht, sondern zu weiteren Energieeinsparungen führt.
Bild: Maplan
Mit der neuen Antriebslösung arbeitet die
Gummispritzgießmaschine erheblich wirtschaftlicher. Dass dabei gleichzeitig der
CO2-Footprint reduziert wird, bringt darüber
hinaus Wettbewerbsvorteile.
Gut fürs Budget und die Umwelt
Energiesparende Antriebslösung Neben der Optimierung des CO2-Ausstoßes von Fahrzeugen geht der Trend in
der Automobilindustrie immer mehr auch zur Verringerung der CO2-Emmission bei deren Herstellung. Diesem
Trend wird ein neues Antriebskonzept für Gummispritzgießmaschinen gerecht, das nicht nur die Produktionskosten senkt, sondern gleichzeitig den ökologischen Fußabdruck der Zulieferteile reduziert.
S
chnell laufende Gummispritzgießmaschinen in vollautomatischer
Produktion absolvieren jährlich bis
zu 6 000 Betriebsstunden und dabei mehrere Hunderttausend Fertigungszyklen.
Bedingt durch den Verarbeitungsprozess
entstehen Pausen, in denen sich der Maschinenantrieb im Leerlauf befindet. Der
derzeit hauptsächlich verwendete Antrieb
mittels Asynchronmotor in Verbindung
mit einer elektrisch/hydraulisch geregelten Pumpe erzeugt im Leerlauf Verlustleistung in Form von Wärme. Abhängig
von Maschinenzyklen und Spülintervallen sinkt dadurch der Gesamtwirkungsgrad des Antriebssystems, sodass ein systembedingter Blindleistungsbedarf resultiert.
Von jedem das Beste
Antriebskonzepte, bei denen elektrische
Energie über mechanische Komponenten
direkt in translatorische Bewegungen umgesetzt wird, erreichen zwar höhere Wirkungsgrade und Verfahrgeschwindigkeiten. In der Kautschukverarbeitung
schränken jedoch verfahrenstechnische
Anforderungen wie Präge- und Transferprozesse sowie zahlreiche, teils kraftintensive, Entformbewegungen den technischen Einsatz rein elektrischer Systeme
stark ein. Die Cool-Drive-Technologie von
Maplan vereint die Vorzüge eines hydrau-
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KGK ‚ Oktober 2010
lischen Systems mit der Energieeffizienz
elektrischer Lösungen. Moderne Servotechnologie in Verbindung mit einer
drehzahlvariablen Pumpe erlaubt eine Reduktion des primären elektrischen Energieverbrauchs im Bereich des Antriebs um
bis zu 70 %. Außerdem führt sie zu Einsparungen durch das Entfallen der Ölkühlung und eine deutlich niedrigere Blindleistung. Auf diese Weise lassen sich auf
Basis der aktuell in Betrieb befindlichen
Spritzgießmaschinen jährlich etwa 850 t
CO2 einsparen. Ein weiterer Vorteil dieser
„Hybridtechnik“ ist die um bis zu 50 % geringere Geräuschemission.
Einsparpotenzial bei Großmaschinen
noch höher
Im Maschinenzyklus übernimmt eine neu
entwickelte Soft- und Hardwareeinheit
die Mengenregelung im Hydrauliksystem.
Die Kraftverteilung läuft über hydraulische Komponenten. Ist an der Maschine
keine Bewegung aktiv, steht der Antrieb
automatisch still, und das System verbraucht keine Energie. Dank der hydraulischen Kraftverteilung gibt es keine Einschränkungen in Bezug auf Verfahrenstechnik und hydraulisch angetriebene Zusatzbewegungen.
Auf der K 2010 wird der neue Antrieb
erstmals auf einer Maschine mit 4 600 kN
Schließkraft gezeigt. Bei dieser Größe ist
das Einsparpotenzial noch höher als bei
den kleineren Bauarten. Im Vergleich zu
gängigen hydraulischen Antrieben erlaubt die neue Technologie auch schnellere Maschinenbewegungen und damit
kürzere Zykluszeiten. Bei den heutigen
Energiepreisen amortisiert sich das als Option erhältliche System laut Hersteller in
weniger als einem Jahr.
Eine von einer Verstellpumpe mit konstanter Drehzahl angetriebene Maschine
des Typs MTF2500/460eg beispielsweise
verbraucht bei 200 000 Zyklen mit einer
Dauer von 108 s rund 79 000 kWh Energie. Mit der neuen Antriebslösung wären
es unter denselben Bedingungen nur
57 000 kWh. Bei Stromkosten von
0,12 Euro/kWh ergäbe sich daraus eine
Kosteneinsparung von 2 640 Euro. Durch
den Wegfall der Ölkühlung werden im
gleichen Zeitraum außerdem rund
540 m3 Kühlwasser bzw. 9 000 kWh an
Kühlleistung eingespart. Der reduzierte
Blindstromverbrauch ist dabei nicht einmal mitgerechnet.
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