Kunststoffreport

Ökologische Aspekte  haben in den vergangenen Jahren an einer dermaßig Bedeutung gewonnen, dass die Spritzgießmaschinen hinsichtlich  Energieverbrauch, Verschmutzung und Geräuschentwicklung auch für Unternehmen eine der wichtigsten Auswahlkriterien geworden ist.

Auf dieser Entwicklung haben die Maschinenhersteller reagiert womit die Antriebe von Spirtzgussmaschine hinsichtlich all der genannten Aspekte optimiert wurden und weiterhin effizienter optimiert werden.

Die häufigste Spritzgussmaschine die man im Betriebe vorfinden kann ist die hydromechanische Spritzgießmaschine (Umgangssprachlich: Hydraulik Maschine). Zueinem ist die Anschaffung einer hydromechanischen Spritzgussmaschine am geringer gegenüber den anderen Bauarten zum anderen ist der Energieverbrauch jedoch  am höchsten. Entscheidend für den Energieverbrauch hydraulischer Spritzgießmaschinen ist die Effizienz der Umwandlung von elektronischer in hydraulischer Energie, wie dies in der Spritzgussmaschinenbauart erfolgt. Konstante Verbraucher sind lediglich die Heizbänder und die Steuerung, die direkt elektrisch versorgt werden.

Die restlichen Energieverbraucher, die nur in einzelnen Phasen im Spritzgießzyklus unterschiedlich viel Leistung benötigen, stellen die größte Problematik dar. Eine energieeffiziente Spritzgießmaschine muss in der Lage sein Leistung bedarfsgerecht zur Verfügung zu stellen, die Einzelwirkungsgrade deutlich zu verbessern als auch die Leerlaufverluste zu reduzieren.

Energieverbrauchsquelle: Demag / Diagramm von Kunststoffreport.de

Die Umwandlung  von elektronischer in hydraulischer Energie ist entscheiden für den Energieverbrauch, was maßgeblich von der Fähigkeit der Maschine bestimmt wird, den Leistungsbedarf dem Spritzgießzyklus anzupassen. Spritzgießmaschinen mit Konstantpumpenantrieb sind nicht in der Lage, die Leistung bedarfsgerecht zur Verfügung zu stellen. Eine Anpassung an den aktuellen Leistungsbedarf erfolgt durch Dissipation der überschüssigen Leistung über Ventile. Dies führt zu einem schlechten Wirkungsgrad und spiegelt sich im hohen Energieverbrauch wider.

Zur Verbesserung des Wirkungsgrads ist eine Leistungsanapassung unumgänglich. Hierzu bestehen zwei Möglichkeiten. Zum einen lässt sich der Leistungsbedarf durch den Einsatz von Regelpumpen mit verstellbaren Fördervolumen dem aktuellen Bedarf anpassen. Die Verstellung  des Fördervolumens erfolgt dabei entweder durch eine hydraulische Steuerung oder elektrisch. Die Pumpe wird dabei weiterhin mit konstanter Drehzahl betrieben. Nachteilig hierbei ist, dass gerade im Bereich mit geringem Fördervolumen diese Pumpen einen schlechten Wirkunsgrad aufweisen und dass bei einer hydraulischen Verstellung ein bestimmter Steuerdruck aufrechterhalten werden muss. Dem steht als Vorteil ein niedriger Preis gegenüber. Eine andere Möglichkeit zur Leistungsanpassung besteht in der Kombination eines Konstantpumpenantriebs mit einem drehzahlgeregelten Motor.

Bei größeren Maschinen erfolgt eine Leistungsanpassung durch den Einsatz mehrerer Konstantpumpen, die wahlweise zu- bzw. abgeschaltet werden können. Hierdruch ist eine Anpassung des Leistungsbedarfs möglich.

Der Energieverlost von Konstantpumpenangetriebende Spritzgussmaschine liegt bei 80%, bei Regelpumpenangetriebenespirtzgussmaschine liegt der Verlust nur bei 20%. Der Energieverbrauch hängt selbstverständlich auch von der Maschinengröße und den eingestellten Parameter für den Spritzgusszyklus ab, so ist der Energieberbrauch bei Maschinen unter 800kN unter 250 KWs mit stätig zunehmender Zuhaltekraft der einzelnen Maschinen kann der Energieverbrauch für eine 2500KN Maschine auf das 3-fache ansteigen.

Produktivität und Energieeffizienz gehen Hand in Hand bei der Kunststoffverarbeitung

Unter der Lupe: Energieeffizienz beim Spritzgießen

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