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Die Kunststoffverarbeitung wird grün

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Spritzgießmaschinen erzeugen Kunststoffprodukte durch Schmelzen und Einspritzen von Material – üblicherweise Kunststoff – in eine Negativ-Form. Zu den Vorteilen dieser Methode gegenüber anderen Herstellungsverfahren gehören ein minimaler Nachbearbeitungsaufwand und die Möglichkeit, Abfälle zur Wiederverwendung einzuschmelzen. Da immer mehr Verpackungs- und Haushaltsgegenstände aus Kunststoff hergestellt werden, steigen auch die Produktionszahlen von Spritzgießmaschinen stetig.

Milacron LLC ist als größter Hersteller von Spritzgießmaschinen in der westlichen Hemis phäre besonders für mittelgroße bis große Spritzgießmaschinen bekannt. Auf diesen Maschinen erzeugte Produkte reichen von Autoteilen über chirurgische Instrumente bis zu Artikeln für Endverbraucher wie Besteck, Eimerdeckel und Mobiltelefon-Gehäuse.

Servopumpentechnik in Bewegung gesetzt

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Die Verwendung des modularen Servosystems ACOPOSmulti reduziert denbenötigten Raum im Schaltschrank auf ein Minimum.

Mit Augenmerk auf Energieeinsparung hat Milacron eine Familie von Servopumpen- Spritzgießmaschinen entwickelt. Die durch Verwendung einer Servopumpe anstatt traditioneller Bauweisen zu erzielenden Vorteile der Energieersparnis und des reduzierten Wartungsaufwandes machten dem Unternehmen die Entscheidung zum Umstieg leicht. Bei den Recherchen nach einem Automatisierungspartner für das Maximieren der Produktivität seiner mittelgroßen und großen Servopumpenmaschinen suchte Milacron ein Unternehmen mit einem Engagement zur Bereitstellung von Spitzentechnologie, die zum eigenen passte. „Wir arbeiten seit mehr als 15 Jahren eng mit B&R zusammen und haben uns wegen ihrer fortschrittlichen Antriebstechnik entschlossen, auch für dieses Projekt eine Partnerschaft mit B&R einzugehen“, erklärt Brian Bish, globaler Produktmanager für hydraulische Maschinen bei Milacron.

Geschwindigkeit und Drehmoment waren gemeinsam mit der Druck-Einwirkdauer wichtige Faktoren bei der Ermittlung der passenden Produkte für die Servopumpen- Spritzgießmaschinenserie von Milacron. Diese großen Maschinen sind für den Betrieb rund um die Uhr über längere Zeit räume hinweg ausgelegt. Das macht Zuverlässigkeit und Nachhaltigkeit zu essen tiellen Konstruktionsmerkmalen. Zusätzlich müssen die Maschinen bezüglich ihrer Anforderung an die Stromversorgung flexibel sein.

Das Servo-Antriebssystem ACOPOSmulti von B&R erfüllt diese Kriterien. Der modulare Aufbau der ACOPOSmulti gestattet Anwendern die einfache Erweiterung von Antrieben, um unterschiedlichen Maschinengrößen Rechnung zu tragen und Schaltschrankraum einzusparen. Jede der Servopumpenmaschinen von Milacron verwendet zahlreiche modulare Antriebe, wobei die jeweilige Maschinenkonfiguration die Pumpenanzahl bestimmt. Diese Flexibilität vereinfacht durch Verwendung eines integrierten Gleichstrom-Zwischenkreises Zusammenbau und Verdrahtung.

Die grüne Maschine

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Das modulare Antriebssystem ACOPOSmulti von B&R bietet eine universelle Lösung für alle Aufgaben der Maschinenautomatisierung.

Der Gleichstrom-Zwischenkreis bleibt unabhängig von der Eingangsspannung auf einem konstanten Niveau. So bleibt die Leistung der Servomotoren unbeeinflusst von Schwankungen der Spannungsversorgung. Zusätzlich wird auch die üblicherweise in Form von Hitze verpuffende Energie in das Netz zurück gespeist, was die Stromrechnung der Anwender vermindert und Milacron in die Lage versetzt, eine hochgradig „grüne“ Maschine zu schaffen.

Durch die Technik der „Feldschwächung“ gelingt es den B&R-Servoverstärkern ACOPOSmulti, die Geschwindigkeits-Drehmomentkurve des Motors zu beeinflussen. Das ermöglicht den Betrieb der Motoren mit höherer Geschwindigkeit bei unverändert hohem Drehmoment.

Das intelligente Kühlkonzept hinter der Konstruktion der Servoantriebe gestattet Milacron die Wahl der passenden Kühlmethode für jede Maschine. In diesem Fall fiel die Wahl auf die Durchsteckmontage. Unter Verwendung dieser Methode wird im Schaltschrankinneren sehr wenig Hitze erzeugt. Abwärme wird durch die externen Wärmetauscher an die Umgebung abgeführt. Das eliminiert die Notwendigkeit von Lüftern oder Klimageräten im Schaltschrank und führt so zu reduziertem Instandhaltungsaufwand und geringeren Kosten als bei traditionellen Servoverstärkern. Das Servosystem liefert Hydrauliköl nur bei Bedarf und vermeidet die Erzeugung unnötiger Hitze, was deutlich weniger Ölkühlung erforderlich macht. All dies führt auch zu einer Verlängerung der Nutzungsdauer der Hydraulik-Komponenten und des Öls. Das System vermindert auch die Anzahl der in der Steuereinheit verwendeten Hydraulikventile.

Präzision durch POWERLINK

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Als Nachfolger klassischer Feldbustechnologie bietet POWERLINK auf Basis etablierter Welt standards kompromisslose Leistung und Echtzeitfähigkeit. Ohne POWERLINK wäre es nicht möglich, die in der Anwendung von Milacron benötigte Synchronisation und Präzision zu realisieren.

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Kompakte Motor-/Zahnradpumpeneinheiten ermöglichen ein einfaches Skalieren für größere Maschinentypen.

Der direkt auf den ACOPOSmulti laufende Servopumpen-Regelkreis sorgt für rasche Reaktionszeiten unabhängig vom Steuerungssystem. Das geschlossene Regelsystem von B&R verbessert im Vergleich zu traditionellen Methoden auch wesentlich die Einheitlichkeit der Taktzyklen und die Wiederholgenauigkeit. Einfache Parametriermöglichkeiten verkürzten die Inbetriebnahmezeiten. Diese Vorteile führen zu einer erhöhten Maschinenproduktivität und verbesserten die Genauigkeit zur Sicherstellung einer gleichbleibend hohen Qualität der erzeugten Produkte.

Das Rückgrat der Kommunikation innerhalb der Servopumpen-Spritzgießmaschine ist POWERLINK. Ohne diesen Ethernet-basierten deterministischen Echtzeit-Netzwerkstandard wäre es nicht möglich, die in der Anwendung von Milacron benötigte Synchronisation und Präzision zu realisieren. POWERLINK bietet darüber hinaus Diagnosefunktionen zur Unterstützung bei der Reduktion von Verzögerungen durch Wartung.

Durch Verwendung von B&R-Produkten konnte Milacron von Energierückspeisung, Leistungssteigerung, Platzersparnis und vereinfachter Montage profitieren. Diese Gesamtnutzen kulminieren in hocheffizienten Maschinen, die im Vergleich zu ihren hydraulischen Gegenstücken bis zu 70 Prozent weniger Energie verbrauchen. „Nachhaltigkeit und Energiekostenreduktion sind ein integraler Bestandteil unserer Produktentwicklungskultur“, kommentiert Bish, „und B&R-Technologie hilft uns, bei gleichzeitiger Verbesserung von Systemleistung und –kompatibilität unsere Energieziele zu erreichen.“

Ende 2012 stellte Milacron mit der Maxima G Servo eine Series mittelgroßer und großer Servopumpen-Spritzgießmaschinen vor. „Die überwältigende Reaktion auf unsere neue Maschinenreihe war unglaublich. Kunden berichten fortgesetzt von erhöhter Produktivität und verringerten Energiekosten“, fügt Bish hinzu. „Wir haben nicht weniger erwartet, als wir B&R wegen seiner Erfahrungstiefe bei der Optimierung industrieller Kunststoffprozesse auswählten.“

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