AT401116B

AT401116B - Verfahren und vorrichtung zur reduzierung der erforderlichen anschlussleistung einer elektrisch angetriebenen spritzgiessmaschine

Info

Publication number: AT401116B
Application number: AT0127494A
Authority: AT
Inventors: Harald Ing Bleier; Klaus Ing Brunbauer; Richard Ing Muessler
Original assignee: Battenfeld Kunststoffmasch
Priority date: 1994-06-29
Filing date: 1994-06-29
Publication date: 1996-06-25
Also published as: ATA127494A

Description

Die Erfindung begeht sich auf ein Verfahren zur Reduzierung der erforderlichen Anschlussleistung einer elektrisch angetriebenen Spritzgiessmaschine, - die einen oder mehrere elektrische Verbraucher, nämlich elektrische Antriebsmotoren aufweist, wobei mindestens einer ein zum generatorischen Betrieb geeigneter Servomotor ist, und - die weiterhin mindestens einen Zwischenkreis aufweist, in dem elektrische Energie gespeichert werden kann.

Desweiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Im Bereich des Spritzgiessmaschinenbaus kommen heute verstärkt sogenannte vollelektnsche Maschinen zum Spritzgiessen zum Einsatz. Bei diesen Maschinen werden als Antriebsaggregate ausschliesslich Elektromotoren, vorzugsweise Servomotoren, eingesetzt. Damit sind verschiedene Vorteile im Vergleich mit hydraulischen Spritzgiessmaschinen verbunden. Die servoelektrischen Maschinen zeichnen sich z. B. durch niedrige Betriebsgeräusche aus und können auch unter Reinraum-Bedingungen arbeiten. Ferner gibt es keine Probleme im Bereich der Entsorgung verbrauchten Hydrauliköls.

Allerdings gehen auch gewisse Nachteile mit der Verwendung von Servomotoren in einer vollelektrischen Spritzgiessmaschine einher : Da stets mehrere Servomotore vorhanden sein müssen, um die verschiedenen verfahrensbedingten Bewegungen auszuführen, erfordern die bekannten elektrischen Maschinen einen relativ hohen elektrischen Anschlusswert, verglichen mit konventionellen hydraulischen Maschinen, bei denen Hydraulik-Druck in einem Speicher aufgebaut werden kann.

Der elektrische Anschlusswert einer servoelektrischen Maschine ergibt sich aus der Summe der Anschlusswerte der einzelnen Antriebsmotoren. Daraus ergibt sich insgesamt ein hoher Maschinenanschlusswert, der zur Folge hat, dass sich der Stromgrundpreis für die Spritzgiessmaschine erhöht, obwohl der tatsächliche mittlere Strombedarf im Betrieb relativ gering ist, was entsprechende negative Auswirkungen auf die Wirtschaftlichkeit hat. Weiterhin müssen die elektrischen Zuleitungsquerschnitte entsprechend der hohen Anschlusswerte ausgelegt sein, was ebenfalls höhere Kosten - im Vergleich zu konventionellen hydraulischen Maschinen- bedingt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung für eine Betriebsweise einer elektrischen Spritzgiessmaschine zu schaffen, die die dargestellten Nachteile vermeidet, die also ohne Schmälerung der Leistung der einzelnen elektrischen Antriebselemente zu einer Reduzierung der erforderlichen Anschlussleistung führt.

Die Lösung der Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren folgende Schritte aufweist : a) Bestimmung des Energieverbrauchs der elektrischen Verbraucher (M1, M2, M3, R) über der Zeit eines vollständigen Spritzgiesszyklus, insbesondere unter Berücksichtigung der generatorischen Energie- rückführung der elektrischen Antriebe in den Zwischenkreis (Z), beim Betrieb der Spritzgiessmaschine bei
Maximalleistung in an sich bekannter Weise ; b) Bestimmung des Strombedarfs des die elektrischen Verbraucher (M1, M2, M3) versorgenden
Zwischenkreises (Z) während eines Spritzgiesszyklus, insbesondere unter Berücksichtigung der von den
Antrieben generatorisch rückgeführten Energie ; c) Zugrundelegung des Wertes gemäss Arbeitsschritts b) für die Auslegung der Leistungsaufnahme der
Spritzgiessmaschine (1) aus dem Netz in an sich bekannter Weise.

Zunächst wird also der maximale elektrische Energieverbrauch der Maschine über der Zelt ermittelt Da in der Maschine auch elektrische Antriebe vorhanden sind, die in der Lage sind, generatorisch zu arbeiten, also elektrische Energie in den Stromkreis der Gesamtmaschine zurückzuführen, wird deren zurückgeführte Energie bei der Ermittlung der Strombedarfskurve über der Zeit berücksichtigt."Bi ! anzgrenze" ist dabe ! stets der Zwischenkreis, in dem auch elektrische Energie gespeichert werden kann ; dieser Arbeitsschntt ist an sich dem Fachmann bekannt.

In einem zweiten Schritt wird der tatsächliche Strombedarf für den gesamten Zyklus bestimmt, der aus dem versorgenden Zwischenkreis stammen muss, um alle elektrische Antnebe mit ausreichender Leistung zu versorgen.

Der so ermittelte Wert kann nunmehr - im dritten Arbeitsschritt-für die Bestimmung des Strombedarfs des Zwischenkreises zugrundegelegt werden ; er erfolgt wieder in an sich bekannter Weise.

Das erfindungsgemässe Verfahren hat den Vorteil, dass der elektrische Anschlusswert der Spritzgiessma- schine auf den tatsächlich nur benötigten Wert reduziert werden kann. Daraus resultieren sowohl ein niedrigerer Stromgrundpreis als auch preiswertere elektrische Zuleitungen zur Maschine.

Ferner lässt sich durch den so betriebenen Zwischenkreis der Stromverbrauch optimieren, d. h. die Stromspitzen über einen Spritzgiesszyklus lassen sich abbauen.

Vorteilhafterweise werden als elektrische Antriebe drehzahlregelbare Motoren eingesetzt. Weiterhin bringt es Vorteile, wenn bei der Bestimmung des Strombedarfs nach Verfahrensschritt b) die Blindleistung

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Claims

<Desc/Clms Page number 3> - die weiterhin mindestens einen Zwischenkreis (Z) aufweist, in dem elektrische Energie gespei- chert werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren folgende Schritte aufweist : a) Bestimmung des Energieverbrauchs der elektrischen Verbraucher (M1, M2, M3, R) über der Zeit eines vollständigen Spritzgiesszyklus, insbesondere unter Berücksichtigung der generatorischen Energierückführung der elektrischen Antriebe in den Zwischenkreis (Z), beim Betrieb der Spritzgiess- maschine bei Maximalleistung in an sich bekannter Weise ; b) Bestimmung des Strombedarfs des die elektrischen Verbraucher (M1, M2, M3) versorgenden Zwischenkreises (Z) wahrend eines Spritzgiesszyklus, insbesondere unter Berücksichtigung der von den Antrieben generatorisch rückgeführten Energie ;

c) Zugrundelegung des Wertes gemäss Arbeitsschritts b) für die Auslegung der Leistungsaufnahme der Spritzgiessmaschine (1) aus dem Netz in an sich bekannter Weise.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Antriebe drehzahlregelba- re Motoren sind.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Bestimmung des Strombe- darfs nach Verfahrensschritt b) gemäss Anspruch 1 die Blindleistung kompensiert wird.
4. Vorrichtung zur Reduzierung der Anschlussleistung einer elektrisch angetriebenen Spritzgiessmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, - wobei die Vorrichtung einen oder mehrere elektrische Verbraucher (M1, M2, M3), nämlich elektrische Antriebsmotoren, aufweist, und - wobei mindestens einer ein zum generatorischen Betrieb geeigneter Servomotoren ist, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Verbraucher von einem gemeinsamen Zwischenkreis (Z) versorgt werden, der ein Speicherelement (C1) aufweist, mit dem elektrische Energie gespeichert werden kann, wobei die für die Versorgung des elektrischen Speicherelements (C1) erforderliche elektrische Energie sowohl aus dem elektrischen Netz (N) als auch von dem mindestens einen generatorisch arbeitenden Antrieb (M1, M2, M3) stammt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenkreis Elemente zur Kompensation der Blindleistung (C2) aufweist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Verbraucher Elektromotoren (M1, M2, M3) und/oder Heizungen (R) sind.