Auf hybriden oder vollelektrischen Maschinen werden zum Beispiel auch Hochvoltkomponenten elektrischer Verbindungstechnik und auch komplexe Kunststoffbauteile für das Interieur oder Exterieur der Automotive-Industrie produziert. Solche Lösungen sind für die E-Mobilität von entscheidender Bedeutung. Der Ersatz schwerer, metallischer Bauteile wie etwa Stahl durch Kunststoff ist für den Leichtbau wichtig. Damit lassen sich Reichweiten von Elektrofahrzeugen erhöhen. Auch das ist ein wichtiger Beitrag zum Klimaschutz.
Für die effiziente Auslegung der einzelnen Antriebskomponenten kommen verschiedene Simulationswerkzeuge zum Einsatz. Damit lassen sich Zeit, Kosten und Energie sparen. Denn die Software ermöglicht u.a. eine optimale Auslegung der Antriebskomponenten und eine schnellere Inbetriebnahme und Antriebsoptimierung der Spritzgussmaschine.
Optional kann zur Zwischenspeicherung überschüssiger Energie ein Kapazitätsmodul in den Zwischenkreis eingebunden werden. Damit kann bei Netzausfall oder beim Bremsvorgang der Antriebsachsen, Energie gespeichert und bei Bedarf wieder bereitgestellt werden. Zum anderen ist es nach einem Netzausfall oder einer Störung möglich, in Abhängigkeit der vorhandenen Restenergie, die Antriebsachsen in eine definierte Position zu bewegen. Damit können Beschädigungen vermieden und ein Wiederanlaufen der Maschine beschleunigt werden.
Der Einsatz einer Rückspeiseeinheit ermöglicht neben der Energieversorgung der Leistungsmodule auch eine sinusförmige Rückspeisung überschüssiger Bremsenergie ins Netz. Dieses rückspeisefähige System trägt damit zusätzlich dazu bei den Energieverbrauch zu senken.
Bei servo-hydraulischen Maschinen mit einer elektrischen Achse wird eine leistungsstarke Monoeinheit in Kombination mit einem kompakten und dynamischen Servomotor eingesetzt.
Dabei werden die Vorteile der hydraulischen Leistungsübertragung mit der Regelgüte und Dynamik energieeffizienter, elektrischer Antriebstechnik plus intelligenter Software kombiniert. Auf diese Weise lässt sich viel Energie sparen. Im Bereich der Kunststoffspritzgussmaschinen hat sich der servo-hydraulische Antrieb bereits zu einem Standard etabliert.
Alle drei Antriebslösungen sind sowohl kompakt als auch skalierbar und ermöglichen eine hohe Leistungsdichte. Infolge der identischen Reglerfirmware sinken zudem Aufwendungen für Projektierung, Wartung bis hin zum Service, während des Lebenszyklus der Maschine.
Intelligenz im Servoumrichter hilft bei hoch dynamischen Bewegungen weiterhin extrem präzise zu arbeiten und ermöglicht es bei Fehlermeldungen extrem schnell zu reagieren. Zudem können durch die integrierte programmierbare softdrivePLC einfache Verknüpfungen von digitalen I/Os, Technologiefunktionen oder Datenanalysen direkt im Antrieb realisiert werden. Ein Beispiel ist die Technologiefunktion Servohydraulik, welche eine sehr dynamische und intelligente Druck- und Volumenstromregelung ermöglicht. Die Vorteile der antriebsintegrierten Intelligenz und schnellen Regelung lassen sich auch für elektromechanische Achsen wie beispielsweise Gantry-Funktionen anwenden.
Der Einsatz von ProSimulation ermöglicht für die erwähnten Topologien zudem eine effiziente Antriebsdimensionierung, verkürzte Inbetriebnahme-Zeiten und eine verbesserte Servicequalität. Durch das Simultaneous Engineering lassen sich Entwicklungszeiten verkürzen sowie Anschaffungs- und Lebenszykluskosten reduzieren.
Auch das Thema Digitalisierung ist ein wichtiger Katalysator, um die Klimaziele zu erreichen. Durch Vernetzung lassen sich die Potentiale der Antriebstechnik und somit der Spritzgussmaschine voll ausschöpfen. Besonders wichtig dabei sind moderne Kommunikationsschnittstellen. Ethernet-basierte Feldbusse beispielsweise ermöglichen eine vertikale Integration in die Steuerungsarchitektur der Maschine. Die b maXX-Servoantriebe sind für gängige Bussysteme einsetzbar.
Beispiel Spritzgussmaschine
Die Bewegung der Einspritzachsen wird bei größeren Spritzgussmaschinen häufig über zwei Gantry-Achsen realisiert. So lässt sich die Kraft auf zwei Achsen aufteilen. Fällt eine Achse aus, und die andere fährt weiter, verkantet sich die Einspritzachse. Dies kann mechanische Schäden zur Folge haben. Hohe Reparaturkosten und Produktionsausfälle können entstehen. Die „Gantryfunktion mit synchroner Fehlerreaktion“ vermeidet das Verkanten. Beide Achsen agieren - selbst bei Fehlern - immer synchron, also zeit- und bewegungsgleich. Dies passiert automatisch nach Erkennen eines Fehlers und ohne zeitliche Verzögerung. Sobald der Fehler beseitigt wurde, können die Achsen wieder im Gantry-Betrieb weiterverfahren. So können Schäden an der Mechanik erst gar nicht entstehen.
