Koncern Sumitomo Demag opracował rozwiązania, które są w stanie poprawić wydajność energetyczną wtryskarek.Zwiększenie wydajności energetycznej wtryskarek hydraulicznych aż do 40 proc. możliwe było dzięki użyciu systemu smartDrive, czyli napędu pompy o zmiennej prędkości obrotowej. Firma wprowadziła to rozwiązanie do starszych wtryskarek hydraulicznych. Wyposażenie maszyn w napęd pompy o zmiennej prędkości obrotowej jest bowiem najprostszym sposobem zmniejszenia zużycia energii, a tym samym podniesienia rentowności produkcji. Wystarczy tylko zainstalować przemiennik częstotliwości przed asynchronicznym silnikiem napędu pompy, aby regulować jego prędkość obrotową.
Efekty wprowadzenia systemu wydają się być zauważalne już na pierwszy rzut oka.
Dla przykładu w trakcie wytwarzania detali samochodowych dla czasu cyklu 61 sekund można zaoszczędzić nawet 18 proc. energii. Dla produkcji wyrobów konsumenckich, w przypadku 30-sekundowego cyklu, oszczędność energii sięga już 26 proc.
Różnice wynikają z tego, iż potencjał oszczędzania i istotny dla przetwórców wskaźnik zwrotu z inwestycji uzależnione są zwykle od cyklu. Warto przy tym wiedzieć, że w przypadku wysokich ciśnień nie da rady zredukować liczby obrotów w danej fazie. Dlatego potencjał oszczędności, który waha się między 15 a 40 proc., jest w tym przypadku niższy. Z reguły jednak cykle trwające powyżej 15 sekund oferują wystarczający potencjał oszczędzania dla systemu smartDrive.
Zanim ktokolwiek zdecyduje się na system smartDrive może wpierw dokonać pomiaru zużycia energii podczas procesu wtryskiwania i faz cyklu. Otrzyma wtedy informacje odnośnie rzeczywistego zużycia energii dla pojedynczych części procesu produkcji. Dzięki temu dowie się też, ile energii zaoszczędzi w przypadku instalacji napędu pompy o zmiennej prędkości obrotowej.
Na czym dokładnie polega istota prezentowanego rozwiązania?
Dostęp do funkcji smartDrive realizowany jest przez panel sterowania. Za sprawą przełącznika programów, maszyna przechodzi z trybu pracy standardowej w tryb oszczędzania energii. W każdej fazie procesu można też włączyć lub wyłączyć funkcję oszczędzania energii. I tak np. podczas procesu wtryskiwania faza wtrysku może przebiegać w trybie standardowym, natomiast faza docisku w trybie oszczędzania energii. Funkcja o nazwie „wysoka dynamika” przynosi błyskawiczne zwiększenie liczby obrotów napędu pompy przed właściwym startem funkcji maszyny. Wskazane wartości czasowe faz spoczynku i faz aktywnych smartDrive, w odniesieniu do ogólnego czasu cyklu umożliwiają z kolei precyzyjną, energetyczną analizę cyklu.
Ponieważ użytkownik może w łatwy sposób dobierać funkcję oszczędzania energii do konkretnych funkcji maszyny i faz procesu, rozwiązanie smartDrive ma więcej zalet w porównaniu z przemiennikami częstotliwości, które pracują według innych zasad. Jest tak, gdyż istnieją funkcje, dla których przemienniki reagowałyby zbyt wolno, a tym samym czas cyklu, bezpieczeństwo procesu lub jakość produktu nie byłyby zadowalające.
SmartDrive dopasowuje automatycznie prędkość obrotową silnika do poziomu wymaganego przez proces i przystosowuje wydajność do każdej sekwencji cyklu na poziomie wymaganym w danej chwili przez cykl. Dzięki takiemu dostrojeniu i dopasowaniu do wszystkich faz cyklu wtrysku, udało się osiągnąć optymalne współczynniki sprawności przy minimalnych stratach. Obowiązuje to zwłaszcza w przypadku pracy z częściowym obciążeniem maszyny oraz pracy w trybie gotowości, a także dla procesów z przezbrajaniem formy i oprzyrządowania.
W przypadku dłuższej fazy spoczynku w cyklu obniżeniu ulega dodatkowo całkowite zużycie, gdyż właśnie na tym etapie występują procentowo najwyższe oszczędności. Do zalet smartDrive można zaliczyć także mniejsze mechaniczne zużycie silnika napędowego pompy i samych pomp. Dodatkowo, dzięki z reguły mniejszemu ciśnieniu pompy, system hydrauliczny nie eksploatuje w nadmiernym stopniu układu chłodzenia oleju.
