Sumitomo Demag zwiększa wydajność energetyczną wtryskarek
Produkujący wtryskarki koncern Sumitomo Demag opracował innowacyjne rozwiązanie smartDrive. Polega ono na tym, iż napęd pompy o zmiennej prędkości obrotowej jest w stanie zwiększyć wydajność energetyczną wtryskarki.
System smartDrive stanowi bardzo ważne narzędzie dla użytkowników maszyn wtryskowych. Dzięki niemu mogą oni zrównoważyć negatywne finansowe skutki wzrostu kosztów produkcji, które powstały w ostatnich 10 latach. Ich przyczyną były natomiast podwyżki cen energii elektrycznej.
Przy pomocy napędu pompy o zmiennej prędkości obrotowej – smartDrive - Sumitomo Demag chce podnieść wydajność energetyczną wtryskarek hydraulicznych. Napęd ten pomaga zaoszczędzić nawet 40 proc. energii, co oznacza, że mogą zostać osiągnięte optymalne współczynniki sprawności. Do zalet systemu można zaliczyć również dynamiczny dobór mocy silnika napędowego pompy, który umożliwia regulację każdej fazy cyklu z osobna.
Omawiane rozwiązanie Sumitomo Demag wprowadza na potrzeby starszych wtryskarek hydraulicznych z serii Ergotech. Wyposażenie maszyn w napęd pompy o zmiennej prędkości obrotowej jest bowiem najprostszą drogą prowadzącą do zmniejszenia zużycia energii, a tym samym do większej rentowności produkcji. Wystarczy tylko zainstalować przemiennik częstotliwości przed asynchronicznym silnikiem napędu pompy, aby móc potem regulować jego prędkość obrotową. Jeśli jakaś firma zdecydowałaby się na wyposażenie napędu wtryskarki w dynamiczny serwomotor i stałą pompę zamiast w przemiennik, to wówczas musiałaby się w takiej sytuacji liczyć ze znacznie większymi kosztami.
Dostęp do funkcji smartDrive możliwy jest za sprawą panelu sterowania NC4. Dzięki przełącznikowi programów, maszyna przechodzi z trybu pracy standardowej w tryb oszczędzania energii. Operator może włączyć lub wyłączyć funkcję oszczędzania energii w każdej fazie procesu. I tak np. podczas procesu wtryskiwania, faza wtrysku może przebiegać w trybie standardowym, natomiast faza docisku w trybie oszczędzania energii.
Wskazane wartości czasowe faz spoczynku i faz aktywnych smartDrive, w odniesieniu do ogólnego czasu cyklu, umożliwiają obsługującemu maszynę przeprowadzenie dokładnej, energetycznej analizy cyklu.
Ponieważ użytkownik może w łatwy sposób dobierać funkcję oszczędzania energii do poszczególnych funkcji maszyny i faz procesu – przy czym funkcja ta nie musi oddziaływać na kompletny cykl, a jedynie na jego część - rozwiązanie smartDrive ma więcej zalet w porównaniu do przemienników częstotliwości, które pracują według innych zasad.
Jest tak, gdyż istnieją funkcje, dla których przemienniki reagowałyby zbyt wolno, a tym samym czas cyklu, bezpieczeństwo procesu, czy też jakość produktu nie byłyby zadowalające. Nic nie stoi też na przeszkodzie, aby obsługujący korzystali z maszyny bez użycia trybu oszczędzania energii.
Warto też dodać, iż smartDrive dopasowuje automatycznie prędkość obrotową silnika do poziomu wymaganego przez proces i przystosowuje wydajność do każdej sekwencji cyklu na poziomie wymaganym w danej chwili przez cykl. Dzięki takiemu dynamicznemu dostrojeniu i dopasowaniu do wszystkich faz cyklu wtrysku, udało się osiągnąć optymalne współczynniki sprawności przy minimalnych stratach. Obowiązuje to zwłaszcza w przypadku pracy z częściowym obciążeniem maszyny oraz pracy w trybie gotowości, ale także dla procesów z przezbrajaniem formy i oprzyrządowania.
W przypadku dłuższej fazy spoczynku w cyklu, obniżeniu ulega dodatkowo całkowite zużycie, gdyż właśnie na tym etapie występują procentowo najwyższe oszczędności. Do zalet smartDrive można zaliczyć także mniejsze mechaniczne zużycie silnika napędowego pompy i samych pomp, dzięki temu, iż silnik pracuje w wielu fazach z niższą prędkością obrotową. Dodatkowo, za sprawą z reguły mniejszego ciśnienia pompy, system hydrauliczny nie eksploatuje w nadmiernym stopniu układu chłodzenia oleju.
Potencjał w zakresie oszczędzania, który zapewnia smartDrive jest znaczny. I tak np. podczas produkcji elementów motoryzacyjnych, dla czasu cyklu liczącego 61 sekund, odnosząc się do całkowitego zużycia w obrębie silnika, można zaoszczędzić 18 proc. energii. Dla produkcji produktów konsumenckich, w przypadku 30-sekundowego cyklu, oszczędność energii może wynieść nawet 26 proc.
Różnice wynikają z tego, iż potencjał oszczędzania jest uzależniony od cyklu. Dlatego też, w przypadku wysokich ciśnień nie można zredukować liczby obrotów w danej fazie. W efekcie potencjał oszczędności, który waha się w granicach 15 – 40 proc. jest w tym przypadku mniejszy. Zazwyczaj cykle trwające powyżej 15 sekund oferują wystarczający potencjał oszczędzania dla systemu smartDrive.
Dzięki wprowadzanej przez Sumitomo Demag usłudze EnergyCheck, zanim ktokolwiek zdecyduje się na smartDrive, może dokonać pomiaru zużycia energii podczas procesu wtryskiwania i faz cyklu. Użytkownik otrzymuje wtedy informacje odnośnie rzeczywistego zużycia energii dla pojedynczych części procesu produkcji. Dzięki temu dowiaduje się, ile energii zaoszczędzi w przypadku instalacji napędu pompy o zmiennej prędkości obrotowej.
