Servopumpe

Antrieb einer 500-Kilonewton-Presse mit Servopumpe. Bild: Voith

Eine Anpassung nach Maß bietet besonders im Teillastbereich klare Vorteile gegenüber konventionellen Systemen mit einem gleichbleibend hohen Volumenstrom, der innerhalb eines Betriebszyklus‘ nur selten benötigt wird. Der optimierte Betrieb einer neuen Servopumpe von Voith senkt den Energieverbrauch um bis zu 70 Prozent und die Gesamtbetriebskosten (TCO) des gesamten Hydrauliksystems um bis zu 35 Prozent.

Drei Hauptkomponenten

Innenzahnradpumpe

Die Innenzahnradpumpe – das Herz der Voith Servopumpe. Bild: Voith

Das moderne Pumpensystem besteht aus drei Hauptkomponenten: Servoumrichter, Synchron-Servomotor und Voith Innenzahnradpumpe. Der Servoumrichter analysiert und verarbeitet die Soll- und Ist-Werte von Druck und Drehzahl. Er regelt den hochdynamischen Servomotor, der das erforderliche Drehmoment in kürzester Zeit zur Verfügung stellt. Über die wirkungsgradoptimierte Innenzahnradpumpe wird diese Leistung druck- oder volumenstromabhängig dem Bearbeitungsprozess zugeführt.

neue Servopumpe

Der optimierte Betrieb einer neuen Servopumpe von Voith senkt den Energieverbrauch um bis zu 70 Prozent und die Gesamtbetriebskosten (TCO) des gesamten Hydrauliksystems um bis zu 35 Prozent. Bild: Voith

So entfällt die klassische Ventiltechnik, und die Komplexität der Anlage und die benötigte Kühlleistung sinken. Gleichzeitig steigen Zuverlässigkeit und Lebensdauer. Die Servopumpe ermöglicht eine hochdynamische Regelung, die durch das geringe Massenträgheitsmoment der Innenzahnradpumpe weiter unterstützt wird. Dies verkürzt die Zykluszeit der Aktuatoren um bis zu 50 Prozent und steigert die Produktivität der Maschine erheblich.

Industrie-4.0-ready

Neben dem optimierten Energieverbrauch senkt die drehzahlvariable Voith-Lösung auch die Geräuschemissionen des Systems um bis zu 20 dB(A). Dadurch reduzieren sich Aufwand und Kosten für schalldämmende Maßnahmen – in vielen Fällen werden Arbeitsrichtlinien sogar ohne jegliche weitere Zusatzmaßnahmen erfüllt. Durch bereits integrierte Regelparameter ist die Voith Servopumpe sofort betriebsbereit.

Drücke und Volumenströme sind individuell an die spezifischen Zyklusdaten angepasst und bestmöglich auf bestehende Steuerungskonzepte und Anlagen abgestimmt. Somit eignet sich das System auch als Retrofitlösung.

Systemintegration Grafik

Mögliche Systemintegration der Voith Servopumpe im Rahmen von Industrie 4.0. Grafik: Voith

Die Servopumpe ist darüber hinaus vielseitig nutzbar. Typische Einsatzgebiete sind Kunststoff-, Druckguss- und Werkzeugmaschinen sowie Pressen. Als zentrale Komponente von Maschinen und Anlagen erfasst sie durchgehend aktuelle Betriebsparameter und bietet so einen Knotenpunkt zur Integration im Rahmen von Industrie 4.0. bf

Autor: Fabian Dubiel, Voith

Technik im Detail

Drehzahlvariable Pumpen

  • Maximale Leistung pro Antrieb: 250 kW
  • maximaler Volumenstrom pro Pumpe: 625 l/min
  • maximaler Betriebsdruck: 345 bar
  • Pumpentyp: Innenzahnradpumpen mit radialer und axialer Spaltkompensation
  • Regelung: Volumenstromregelung für Geschwindigkeit oder Position, Druckregelung für Kraft, Überlagerung von Volumenstrom- und Druckregelung möglich
  • maximale Genauigkeit der Druckregelung: ± 1 bar
  • Schnittstellen: übliche Feldbusse, analoge Einheitssignale.