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Hydraulikpumpe Drehzahlgeregeltes Pumpensystem sorgt für deutliche Energieeinsparungen

| Redakteur: Dorothee Quitter

Moog hat ein Pumpensystem vorgestellt, mit dem Spritzgieß- und Blasformmaschinenhersteller über eine Antriebslösung verfügen, die im Vergleich zu herkömmlichen Konzepten eine Reduzierung des Energieverbrauchs von hydraulischen Maschinen um 30 Prozent und mehr ermöglicht und so letztendlich zur Senkung der Gesamtkosten beiträgt.

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Drehzahlgeregeltes Pumpensystem bestehend aus Radialkolben-Konstantpumpe, bürstenlosem MD-Servomotor und Regler für Mehrachsanwendungen (Bild: Moog)
Drehzahlgeregeltes Pumpensystem bestehend aus Radialkolben-Konstantpumpe, bürstenlosem MD-Servomotor und Regler für Mehrachsanwendungen (Bild: Moog)

Moog bringt unter dem Namen „Moog Speed Controlled Pump System“ (SCP) ein vollständig integriertes System auf den Markt, das auf drei bewährten Moog-Produkten aufbaut. Das System besteht aus einer Radialkolben-Konstantpumpe (RKP), einem bürstenlosen MD-Servomotor (Maximum Dynamic) und einem Regler für Mehrachsanwendungen (MSD). Einzigartig an diesem System ist die Tatsache, dass es dem Bediener die Möglichkeit gibt, die Geschwindigkeit des Motors und der Pumpe zu verändern und somit das Fördervolumen der Pumpe zu steuern. Unter dem Strich bedeutet dies eine höhere Energieeffizienz für die Maschine, eine optimierte Leistung für das Gesamtsystem und eine einfachere Einrichtung für den Bediener.

Energieeffizienz je nach Anwendungsanforderung optimieren

Hauptvorteil des drehzahlgeregelten Pumpensystems sind die eindrucksvollen Energieeinsparungen, die mit den in Spritzgieß- und Blasformmaschinen üblicherweise eingesetzten hydraulischen Systemen eigentlich nicht erreicht werden können. Die Gesamtenergieeffizienz des SCP-Systems von Moog ist aus mehreren Gründen deutlich höher als bei klassischen Hydrauliksystemen. In einer normalen Hydraulikanwendung läuft die Maschine je nach Zyklus unter Teillast, mittlerer Last oder Volllast. In verschiedenen von Moog bei Kunden durchgeführten Tests erreichte das SCP-System bei mittlerer Last eine um 20 bis 30 % höhere Effizienz als das üblicherweise eingesetzte System. Im Leerlauf oder Standby-Betrieb der Maschine sank der Energieverbrauch um bis zu 90 %. Unter Volllast war im Vergleich zum üblichen System so gut wie kein Unterschied in der Leistung festzustellen. Der Bediener hat so die Möglichkeit, die Energieeffizienz je nach Anwendungsanforderung zu optimieren, ohne hierfür Leistungseinbußen hinnehmen zu müssen.

Entwicklungsgrundlage des SPC-Systems von Moog ist ein drehzahlgeregeltes Pumpendesign. Hauptmotivation für die Entwicklung dieses neuen Ansatzes, dessen zugrundeliegende Technologie an sich nicht neu ist, waren die kontinuierlich steigenden Energiepreise. Neben der Reduzierung des Energieverbrauchs und der Gesamtkosten ermöglicht das neue Moog-System dank seiner kompakten Bauweise auch eine Verringerung der Gesamtstellfläche der Maschine. Mit seinem modular aufgebauten und integrierten Design lässt sich das Moog-System problemlos in die Maschinen einbauen. Darüber hinaus ist es mit einem Geräuschpegel von 9 dB(A) unter Teillast angenehmer zu bedienen.

MSD-Regler ermöglicht intelligente Regelung des Drucks und des Fördervolumens

Eine Schlüsselkomponente des Systems ist der MSD-Regler, der dank einzigartiger Regelalgorithmen eine intelligente Regelung des Drucks und des Fördervolumens ermöglicht. Die Drehzahl- und Drehmomenteinstellungen werden vom MSD je nach benötigtem Druck und Flussvolumen eingestellt. Da die Kenndaten der Pumpe und des Servomotors im Servoantrieb hinterlegt sind, kann das „intelligente“ System über einen Feldbus mit externen Systemen kommunizieren.

Das Design des SCP-Systems ist so flexibel, dass auch sehr spezielle Kundenanforderungen erfüllt werden können. Falls erforderlich, kann die Pumpe mit einem intelligenten Mechanismus ausgestattet werden, der den Betrieb wahlweise als Verstellpumpe oder als Konstantpumpe ermöglicht. Diese Funktionalität ermöglicht einen effizienteren und sparsameren Betrieb des Motors. So sind während der Nachdruckphase einer Spritzgießmaschine, in der ein niedriges Flussvolumen, aber ein hoher Druck benötigt wird, Energieeinsparungen von bis zu 90 % möglich. Moog hat des Weiteren ein System für eine Tauchinstallation der Pumpe und des Motors innerhalb eines Hydrauliktanks entwickelt, um die Größe des Motors zu reduzieren und die Abstrahlwärme der Flüssigkeit im Tank zu nutzen.

Modulare Einheit hält Wartungskosten niedrig

Das Speed Controlled-Pumpensystem bietet nicht nur gegenüber herkömmlichen Hydrauliksystemen Vorteile. So zeichnet es sich im Vergleich mit vollelektrischen Antriebssystemen durch einen geringeren Wartungsaufwand und niedrigere Investitionskosten aus. In einer vollelektrischen Maschine werden die elektromechanischen Geräte üblicherweise in den Rahmen der Ausrüstung integriert. Wenn zwecks Routinewartung ein Ab- und Wiederaufbau der Maschine erforderlich ist, muss die elektromechanische Infrastruktur komplett zerlegt und wieder zusammengebaut werden. Die Kosten für den Wiederaufbau einer hydraulischen Maschine mit dem SCP-system von Moog sind wesentlich niedriger, da es sich um eine integrierte, modulare Einheit handelt, bei der alle Bestandteile leicht zugänglich und somit leicht zu warten oder aufzurüsten sind. Über den Moog Global Support Service haben sowohl OEMs als auch Endbenutzer rund um den Globus Zugang zu Kundendienstexperten, um bei Maschinen mit diesem System maximale Betriebszeiten sicherzustellen.

(qui)

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