Ohraňovací lis: Plný výkon s poloviční energií Rexroth Sytronix – energeticky optimalizovaný hydraulický pohon s otáčkově řízenými čerpadly
Vysoká úspora energie při dodržení maximální funkcionality a s použitím osvědčených bezpečnostních prvků: tyto požadavky na nové řešení pohonu ohraňovacího lisu dokázal Rexroth realizovat s pomocí hydraulického pohonu s otáčkově řízenými čerpadly - Sytronix.
V závislosti na charakteristice cyklu lze při tomto řešení dosáhnout až 50% úspor energie. Toto řešení předčí svou dynamikou i přesností většinu pohonů používaných u ohraňovacích lisů.
Požadavek na vyšší energetickou efektivitu se dnes u většiny konečných uživatelů na celém světě dostává na první místo. Právě u aplikací s vysokou energetickou náročností - jak je tomu např. v tvářecí technice – napomáhá energetická úspora snižovat rozhodujícím způsobem provozní náklady a stává se tak zárukou úspěchu. Právě s cílem zvýšení energetické efektivity vyvinul Rexroth univerzální řešení, která se nyní s úspěchem používá v hnacích ústrojích i v technologii řízení. Již během projektování a dimenzování celého systému se důsledně uplatňují všechny čtyři pilíře Rexroth for Energy Efficiency (4EE), které pak umožňují optimální řízení dle aktuální spotřeby a použití energeticky optimalizovaných komponent včetn rekuperace energie. Tyto principy lze beze zbytku uplatnit i ve fluidní technologii. Výrobce již vyvinul a nabízí velký počet energeticky úsporných komponent i komplexních řešení.
Možnosti, jak zvyšovat energetickou efektivitu, lze nejlépe demonstrovat na příkladě ohraňovacího lisu, u něhož Rexroth nahradil obvyklou techniku nejnovější technologií pro efektivní využití energie. Dosavadní koncepty pohonů u sériových lisů splňovaly standardní požadavky trhu: hydraulický agregát s elektromotorem, dva řídicí bloky a dva regulační ventily pro synchronizaci obou válců. Tento koncept poskytoval plný hydraulický výkon i v případech, kdy nebyl z hlediska procesu potřebný.
Úspory energie až 50 %
Energeticky úsporné řešení od firmy Rexroth oproti tomu využívá dva typy hydraulických pohonů s řízením otáček čerpadel a řídicí bloky s osvědčenými bezpečnostními funkcemi. Regulační ventily pro oba diferenciálně zapojené válce byly úplně zrušeny, což usnadnilo hydraulické spínání. Hydraulický pohon s řízením otáček pomocí servomotoru - Sytronix SvP 7000 redukuje otáčky při částečném zatížení až na „0“. To v závislosti na charakteristice cyklu umožňuje výraznou úsporu při spotřebě energie. V zásadě platí, že čím vyšší podíl částečné zátěže v procesu, tím vyšší úspora energie. Zatímco u obráběcích strojů splňují procesní požadavky frekvenčně řízené hydraulické pohonné jednotky Sytronix FcP 5000 s normovanými motory, používají se u lisů a strojů na vstřikování plastů přednostně hydraulické pohonné jednotky s řízením otáček čerpadla pomocí servomotoru. Jejich bezespornou výhodou je, že díky vysoké dynamice servopohonů dosahují tyto pohonné jednotky i v krátkých cyklech vysokých úspor. Ohraňovací lisy a vstřikovací automaty vybavené hydraulickým pohonem s řízením otáček čerpadla pomocí servomotoru - Sytronix SvP 7000 tak v porovnání s původním řešením a v závislosti na opracovávaném produktu spotřebují až o 50 % méně energie.
Software hydraulického pohonu s otáčkově řízenými čerpadly – Sytronix již zohledňuje všechny požadavky na hydrauliku. Jako výrobce veškerých pohonných a řídicích technologií dokázal Rexroth spojit rozsáhlé znalosti z oboru hydrauliky i výpočetní techniky. Uživateli tak zbývá již jen zadat požadované parametry a může své zařízení přímo uvést do provozu. Hydraulické pohony s řízením otáček čerpadla – Sytronix komunikují s nadřazeným řízením přes standardní sběrnice a Ethernet protokoly (např. SERCOS III). Čerpadlo s vnitřním ozubením PGH 3X optimalizované pro provoz s variabilními otáčkami pokryje s maximální účinností celé spektrum otáček až do 3000U/min. Ve spojení s pohonem s řízením otáček pak toto čerpadlo pracuje v dvoukvadrantovém režimu. V kombinaci tohoto pohonu s axiálními pístovými čerpadly však mohou uživatelé využívat efektivně i čtyřkvadrantové systémy.
Osvědčené bezpečnostní prvky zůstaly plně zachovány
Značné síly, s nimiž pracují právě ohraňovací lisy, vyžadují maximální ochranu obsluhy. Díky použití hydraulického pohonu s otáčkově řízenými čerpadly – Sytronix zůstávají osvědčené bezpečnostní prvky v hydraulických řídicích blocích plně zachovány. Tím se snižuje vývojová náročnost na úpravu stávajících konceptů. Řídicí software synchronizuje obě čerpadla, která přes snímač decentrálně uzavírají regulační obvod. Inteligentní pohon obou válců zaručuje jejich přesnou polohu až na 1/100 mm. Toto řešení nabízí v porovnání se standardními ventily používanými u ohraňovacích lisů nesporné výhody a navíc zvyšuje i celkovou přesnost výroby. Žádané hodnoty vysílané řídicím systémem zajišťují, že válce ve fázi lisování nepřekročí povolenou rychlost 10 mm/sek.
Optimální propojení všech technologií
Jako systémový partner od fáze projektování až do vlastního uvedení celého zařízení do provozu využívá Rexroth samozřejmě i další potenciály pro úspory, které překračují rámec jednotlivých technologií. U standardních systémů se servoventily a proporcionálními ventily způsobuje mechanické škrcení průtoku předávání tepelné energie do hydraulického média, která pak musí být z média odstraňována s pomocí chladiče. Díky regulaci upravené podle potřeby daného systému vzniká jen zlomek tepelné energie, takže chlazení může ve většině případů zcela odpadnout. Ve zbývajících případech pak postačuje výrazně nižší chladicí výkon. Navíc se použitím komponent s rekuperací energie zvyšuje u servopohonů Rexroth IndraDrive i celková energetická efektivita. Motory přepínají při zpětném pohybu bez zátěže nebo při dekompresi automaticky do generátorického režimu a vyrábí tak energii, namísto aby ji přeměňovaly v neužitečné teplo. Podle požadavku zákazníka je pak možné takto získanou energii poskytnout jiným spotřebitelům, ukládat pro vlastní spotřebu a nebo ji dodávat do veřejné sítě.
Snižování otáček je však spojeno ještě s dalším aspektem, zajímavým nejen po ekonomické stránce. Střední hlukové emise se díky tomuto systému Sytronix daří snižovat až o 10 d(B)A. Ve většině případů tak odpadají náklady na sekundární hlukovou izolaci.
Používání hydraulických pohonů s otáčkově řízenými čerpadly – Sytronix se u strojů na zpracovávání plastů již prosadilo celoplošně – daří se tak výrazně zlepšovat jejich energetickou efektivitu. Ale i výrobci lisů již tato řešení upřednostňují, což jim umožní snížit pro uživatele výrazným způsobem celkové náklady na vlastnictví (Total Cost of Ownership), a to při minimálně stejné produktivitě.
591
