Servobomba

Profesionalidad para su máquina con accionamiento hidráulico

Gracias a una intensa colaboración de años con fabricantes de maquinaria, Baumüller ofrece soluciones de accionamiento innovadoras y optimizadas para todos los sectores. Con la regulación integrada en el convertidor, las servobombas pueden integrarse sin inconvenientes en sus unidades de control de máquinas. De este modo, se reduce el consumo de energía en su sistema de accionamiento de forma significativa y también se consigue que los ciclos sean más cortos, una mayor precisión, así como unas emisiones acústicas mínimas. Compruébelo usted mismo: apueste por la flexibilidad y la capacidad de innovación de los expertos de Baumüller.

Ejemplo de diseño de un sistema de accionamiento con servobomba en una máquina de moldeo por inyección.

El sistema de accionamiento con servobomba

En la servobomba, Baumüller aúna las ventajas de la transmisión hidráulica de potencia con las ventajas de los servoaccionamientos eléctricos.

Los accionamientos de servobombas para la alimentación hidráulica consisten en una bomba constante accionada por un servomotor. Al cambiar la velocidad del motor de forma altamente dinámica, la cantidad y la presión se pueden controlar con precisión. Si no hay ningún requerimiento en cuanto a cantidad ni presión, el motor se detiene y no consume energía.

Baumüller se encarga del diseño de todo el sistema de accionamiento, incluyendo la bomba, el motor y el servoaccionamiento.

Combine la tecnología hidráulica y la servotécnica y ahorre hasta un 50 % en costes energéticos

Gastos de electricidad anuales de una máquina hidráulica convencional que funciona 300 días de forma continua y gastos de electricidad de 0,19 € por kW/h:
30 kW * 7.200 h * 0,19 €/kWh = 41.040 €

Reducción general del consumo de energía en un 30 %:
41.040 € * 0,3 = 12.312 €

Amortización de los costes iniciales:
< 1 año

En este caso aún no se tienen en cuenta:

• Tiempos de ciclo reducidos
• Precisión mejorada
• Menor necesidad de climatización
• Sistema de refrigeración de menor tamaño
• Mayor vida útil del aceite, etc.

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What is a servo-hydraulic drive system?

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Aplicación de la máquina de moldeo por inyección

El principio de la servohidráulica puede ilustrarse muy bien con el ejemplo del ciclo de una máquina de moldeo por inyección. Para la producción de vasos de plástico o tapones de botellas, se siguen seis pasos:

Cierre de la herramienta, inyección, reimpresión, dosificación, tiempo de enfriamiento, apertura de la herramienta, expulsión.

Estos pasos de producción son extremadamente variables, lo que significa que las necesidades energéticas de la máquina de moldeo por inyección pueden fluctuar en gran medida dentro de un mismo paso del proceso. Los procesos de cierre e inyección requieren grandes cantidades de aceite hidráulico y un gran caudal. Por otro lado, los tiempos de enfriamiento no requieren ninguna o mínima potencia.

La diferencia en el consumo energético puede apreciarse claramente en el sistema hidráulico típico que se muestra en el diagrama. La alta eficiencia energética de la solución servohidráulica se debe a una potencia de la bomba que se ajusta a la demanda. Cuando la máquina está detenida, por ejemplo, durante el enfriamiento, los motores también están en reposo y no consumen energía.

Ejemplo de ciclo de una máquina de moldeo por inyección

Aplicación de la prensa

Otro ejemplo son las prensas. El ciclo de la imagen se divide en tres subciclos: Prensa hacia delante (compresión del material prensado), tiempo de permanencia, prensa hacia atrás y tiempo de retirada. La comparación del consumo energético entre los tres sistemas diferentes muestra que la solución con servobomba tiene un consumo energético considerablemente menor en los distintos subciclos y, por tanto, un consumo de energía considerablemente menor en general. A diferencia de los sistemas hidráulicos convencionales, solo hay que utilizar la energía realmente necesaria, mientras que con los sistemas clásicos las pérdidas son mayores debido a la rotación constante del motor estándar en las fases de reposo, como cuando la máquina está detenida (ver ilustración).

Ejemplo de ciclo de una prensa

Otros ámbitos de aplicación de las servobombas

Las máquinas de moldeo por inyección y las prensas no son los únicos ámbitos de aplicación de las servobombas. Siempre que se alternen fases con una necesidad elevada de potencia con tiempos de pausa en el ciclo de la máquina, puede ser conveniente utilizar sistemas servohidráulicos, por ejemplo, en máquinas de punzonado o plegado.

Las ventajas de la transmisión de la potencia hidráulica y el ajuste de la potencia eléctrica, combinadas a través de la servotécnica, se traducen en una solución rentable y eficiente desde el punto de vista energético en forma de servobomba con control dinámico como alternativa al control hidráulico de la presión y el caudal.

Hardware: aumento del rendimiento de su máquina

Por norma general, en los sistemas servohidráulicos se utilizan bombas constantes. Baumüller puede trabajar con todos los fabricantes de bombas habituales si el cliente lo solicita. Numerosos fabricantes cuentan con sus propias series de productos para el funcionamiento con velocidad variable que cumplen con precisión los requisitos de los sistemas servohidráulicos y están diseñados para altas aceleraciones. En comparación con un sistema hidráulico no controlado con un motor estándar, la bomba tiene un tamaño más reducido porque no está acoplada a la frecuencia de red. Esto hace posible una mayor velocidad y un menor tamaño de la bomba.

Como particularidad, Baumüller ofrece tres variantes diferentes para la conexión entre la bomba y el motor. En la Línea Estándar, el montaje se realiza de forma clásica a través del acoplamiento y el soporte de la bomba. Esta variante de eficacia probada incluye un eje de motor y una brida de motor estándar y es flexible debido a los componentes separados. El segundo nivel de equipamiento, la Advanced Line, consiste en el montaje directo de la bomba en el motor a través de un dentado interior. En este caso, se prescinde del soporte de la bomba y el acoplamiento, lo que hace que el sistema sea más compacto y robusto. Al eliminar el soporte de la bomba, que hace de caja de resonancia, también se reduce la contaminación acústica.

En el tercer nivel, la Performance Line, el aceite hidráulico también se utiliza para la lubricación inteligente por circulación de aceite. Se han añadido conexiones tanto al motor como a la bomba constante para que el flujo de fuga de la bomba pueda utilizarse para la lubricación permanente del engranaje. Esto elimina la necesidad de lubricar con grasa el dentado interior, algo que debería hacerse cada 3000 horas de funcionamiento de media, y el sistema es especialmente robusto. De este modo, Baumüller ofrece una solución pendiente de patente que permite reducir considerablemente los costes de mantenimiento durante el funcionamiento.

Motores

Los motores síncronos con imán permanente se utilizan para los sistemas servohidráulicos. Los principales criterios de selección de los servomotores son un buen rendimiento en términos de dinámica y capacidad de sobrecarga.

Baumüller ofrece varias series de motores para sistemas servohidráulicos, desde el servomotor trifásico dinámico DSD2 hasta el motor síncrono trifásico DS2. Todos los motores están disponibles con refrigeración por aire y con refrigeración hidráulica. Los servomotores de los tamaños 45-132 también están disponibles con refrigeración por aceite. Esto supone una ventaja en el sistema hidráulico, ya que el aceite está presente en la máquina de todos modos. Otra ventaja consiste en que los motores con refrigeración líquida tienen una mayor densidad de potencia y, por tanto, su tamaño puede ser más reducido.

Drive Intelligence for servo hydraulics

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