Servopompa

Competenza in materia di macchine con azionamento idraulico

Grazie alla pluriennale intensa collaborazione con costruttori meccanici, Baumüller fornisce soluzioni d'azionamento innovative ed ottimizzate per tutti i settori. Con la regolazione integrata nel convertitore, le servopompe Baumüller possono essere collegate senza problema alcuno, ad ogni controllo della macchina. Si riduce, pertanto, notevolmente il consumo energetico del proprio sistema d'azionamento, inoltre brevi tempi ciclo consentono una precisione maggiore, nonché un rumore minore. Convincetevene personalmente e puntate sulla flessibilità e forza innovativa degli esperti di Baumüller.

Esempio della struttura di un sistema di azionamento con servopompa in una macchina di stampaggio a iniezione

Il sistema di azionamento con servopompa

Con questa servopompa Baumüller combina i vantaggi della trasmissione di potenza idraulica, con la tecnologia tipica dei servoazionamenti elettrici.

Gli azionamenti delle servopompe di alimentazione idraulica sono composti da una pompa costante azionata da un servomotore. Cambiando il regime motore in modo altamente dinamico, è possibile controllare con precisione la quantità e la pressione. Se non sono necessarie né quantità né pressione, il motore si ferma e non consuma energia.

Baumüller si occupa della progettazione dell'intero sistema di azionamento, ivi compresi la pompa, il motore e il servoazionamento.

Combinare il sistema idraulico e la tecnologia dei servoazionamenti risparmiando fino al 50% dei costi per l'energia

Spese annuali di corrente elettrica per una macchina idraulica convenzionale in 300 giorni di esercizio continuo e costo della corrente pari a 0,19 € a kWh:
30 kW * 7200 h * 0,19 €/kWh = 41040 €

Riduzione tipica del consumo energetico pari al 30%:
41040 € * 0,3 = 12312 €

Ammortamento delle spese iniziali:
< 1 anno

In ciò non sono stati ancora considerati:

• Tempi ciclo ridotti
• Precisione migliorata
• Minor fabbisogno di climatizzazione
• Sistema di raffreddamento più piccolo
• Impiego prolungato dell'olio, ecc.

Link zum Beitrag ► The Best of Both Worlds:
Combine Hydraulic and Servo Technology and Save Up To 50% of Energy Costs

What is a servo-hydraulic drive system?

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Applicazione con macchina di stampaggio a iniezione

Il principio del sistema servoidraulico si può rappresentare molto bene sull'esempio del ciclo di una macchina di stampaggio a iniezione. Nella produzione di bicchieri di plastica o di tappi per bottiglie si eseguono sei fasi:

chiusura utensile, iniezione, pressurizzazione, dosaggio, tempo di raffreddamento, apertura utensile, espulsione.

Queste fasi di produzione sono molto diverse, per cui all'interno di una fase di processo la macchina presenta un fabbisogno di prestazione fortemente oscillante. Le operazioni di chiusura e iniezione richiedono grandi quantitativi di olio idraulico e un flusso volumetrico elevato. Invece i tempi di raffreddamento non richiedono alcuna o solo una minima prestazione.

Dal sistema idraulico tipico raffigurato nel grafico si può rilevare chiaramente la differenza nel consumo di energia. L'elevata efficienza energetica della soluzione servoidraulica è dovuta a una capacità della pompa conforme alle esigenze. Se la macchina è ferma, ad es. durante il raffreddamento, anche i motori si fermano e non consumano energia.

Esempio di un ciclo di una macchina di stampaggio a iniezione

Applicazione pressa

Un altro esempio sono le presse. Il ciclo riportato nella figura si suddivide in tre cicli parziali: avanzamento pressa (compattazione del materiale da pressare), tempo di sosta, ritorno della pressa e tempo di prelievo. Il confronto del consumo energetico tra i tre sistemi diversi mostra come la soluzione con la servopompa nei singoli cicli parziali assorbe decisamente meno potenza attiva e quindi in totale un consumo energetico chiaramente minore. Diversamente dai sistemi idraulici convenzionali, occorre impiegare solo l'energia effettivamente necessaria, mentre nei sistemi classici le perdite per la rotazione costante del motore normale nella fasi di riposo sono maggiori, ad es. durante la sosta (vedi figura).

Esempio di un ciclo di una pressa

Altri campi d’impiego delle servopompe

Le macchine di stampaggio a iniezione e le presse non sono gli unici campi d’impiego delle pompe con servomotore. Ovunque nel ciclo della macchina si alternino fasi con maggior fabbisogno di potenza e periodi di pausa, può risultare utile utilizzare un sistema servoidraulico, ad es. nelle macchine di stampaggio o nelle piegatrici.

I vantaggi della trasmissione della potenza idraulica e della regolazione della potenza elettrica in combinazione con la tecnologia dei servoazionamenti, come alternativa alla regolazione idraulica della pressione e del flusso volumetrico, producono una soluzione ad alta efficienza energetica ed economica sotto forma di servopompa regolabile dinamicamente.

L'hardware: performance boost per la vostra macchina

Nei sistemi servoidraulici vengono impiegate di regola le pompe costanti. Baumüller può collaborare, a richiesta, con i più comuni produttori di pompe. Numerosi produttori hanno una propria serie per il funzionamento a velocità variabile che risponde esattamente alle esigenze dei sistemi servoidraulici ed è concepita per accelerazioni elevate. Rispetto al sistema idraulico non regolato con motore normale, si usa una pompa più piccola grazie al disaccoppiamento dalla frequenza di rete. Si può raggiungere così una velocità di rotazione più elevata e si può scegliere una pompa più piccola.

Baumüller offre come particolarità tre diverse varianti per la connessione tra la pompa e il motore. Nella Standard Line, l'applicazione avviene in maniera classica tramite frizione e supporto pompa. Questa variante affermata viene usata con albero e flangia motore in versione standard ed è flessibile grazie ai componenti separati. Il secondo livello di espansione, l'Advanced Line, prevede l'applicazione diretta della pompa sul motore tramite dentatura interna. Qui non si usano il supporto pompa e la frizione, il sistema è quindi più compatto e robusto. L'eliminazione del supporto pompa come corpo di risonanza riduce inoltre il livello di rumorosità.

Nella terza fase, la Performance Line, l’olio idraulico viene usato anche per una lubrificazione intelligente a ricircolo d’olio. Qui sono stati aggiunti dei collegamenti sia per il motore che per la pompa costante, per poter utilizzare il flusso di perdita della pompa per la lubrificazione permanente della dentatura. Non occorre quindi eseguire il necessario ingrassaggio della dentatura interna, da fare normalmente ogni 3000 ore di esercizio, e il sistema risulta particolarmente robusto. Baumüller offre quindi una soluzione, con domanda di brevetto depositata, che riduce sensibilmente gli interventi di assistenza durante il funzionamento.

Motori

Come motori per i sistemi servoidraulici vengono utilizzati motori sincroni a magneti permanenti. Il criterio principale per la scelta dei servomotori è una buona performance a livello dinamica e capacità di sovraccarico.

Baumüller offre, per l’impiego nei sistemi servoidraulici, diverse serie di motori, dal dinamico servomotore trifase DSD2 ai motori sincroni trifase DS2. Tutti i motori sono disponibili nelle varianti con raffreddamento ad aria e ad acqua. I servomotori delle grandezze 45–132 sono disponibili anche in versione raffreddata ad olio. Ciò rappresenta un vantaggio per il sistema idraulico dato che l’olio è già disponibile nella macchina. Un altro vantaggio è che i motori con raffreddamento a liquido hanno una densità di potenza più elevata e quindi possono essere progettati di dimensioni più contenute.

Drive Intelligence for servo hydraulics

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