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Steigerung der Energieeffizienz – Nr. 12/2009

Servopumpen von Baumüller ermöglichen optimale Energienutzung

Nürnberg. In kaum einem anderen Bereich erfordern Maschinenprozesse so große Kräfte wie beim Spritzgießen oder Pressen. Daher wird hier die Leistungsübertragung traditionell hydraulisch vorgenommen. Konventionelle Lösungen zur Druckregelung erweisen sich jedoch als wenig energieeffizient. Baumüller setzt daher auf die Regelung mittels Servotechnik, da durch den Einsatz der Servopumpe eine Reduzierung des Energieverbrauchs von bis zu 80 Prozent erreicht werden kann.

Stetig steigende Rohstoffpreise in den vergangenen Jahren führten dazu, dass das Thema Energieeffizienz zunehmend an Bedeutung gewonnen hat und Hersteller von Maschinen und Anlagen über neue Lösungsansätze nachdenken. Vor allem in den Bereichen des Spritzgießens oder des Pressens ist ein Umdenken erforderlich, denn der Leistungsbedarf von Maschinen während des Produktionsprozesses unterliegt hier oftmals großen Schwankungen. So sind etwa bei Schließ- und Einspritzvorgängen viel größere Mengen an Hydrauliköl und somit ein viel höherer Volumenstrom notwendig als zum Beispiel während des Nachdrucks, welcher ebenfalls einen hohen Druck, aber nur einen geringen Volumenstrom erfordert.

Die Regelung erfolgt bei den konventionellen Maschinenkonzepten zum einen durch ventilgesteuerte Antriebe, bestehend aus Normmotor und Konstantpumpe, zum anderen durch elektro-hydraulische Verstellpumpen, die ebenfalls durch einen Normmotor angetrieben werden. Der Nachteil beider Lösungen: Dem stark schwankenden Leistungsbedarf der Maschine wird durch die Antriebslösung nur unzureichend Rechnung getragen, da die Motor-Pumpen-Kombination stetig mit ihrer vollen Drehzahl betrieben wird. Dies führt im Teillastbereich zu einer sehr ungünstigen Energienutzung. Dadurch steigen die Energie und Lebenszykluskosten der Maschine deutlich an.

Erhöhte Energieeffizienz durch den Einsatz von Servopumpen

Der Nürnberger Spezialist für Automatisierungs- und Antriebstechnik Baumüller kombiniert daher die Vorteile von hydraulischer Leistungsübertragung mit den Vorteilen der elektrischen Leistungsregelung mittels Servotechnik: Die Drehzahl einer Konstantpumpe wird mittels Servoantrieb dynamisch und mit hoher Genauigkeit geregelt. Die eingesetzte Servotechnik überzeugt dabei durch einen hohen Wirkungsgrad, eine niedrige Wärmeentwicklung, überdurchschnittliche Dynamik, hohe Präzision und eine deutlich reduzierte Geräuschentwicklung. Die hydraulische Leistungsübertragung punktet dagegen durch hohe Leistungsdichten, geringe Trägheiten sowie robuste und kostengünstige Antriebselemente.

Durch den Einsatz der Servopumpe lässt sich eine deutliche Reduzierung des Energieverbrauchs erreichen, die im Vergleich zu konventionellen Lösungsansätzen in der Regel bei über 30 Prozent liegt. Bei langen Phasen mit sehr geringem Leistungsbedarf können sogar bis zu 80 Prozent Einsparung erreicht werden.