Vergleich elektrohydrau­lischer und elektrisch-mechanischer Antriebssysteme in Kunststoff-Spritzgießma­schinen

Aufgabe/Zielsetzung

Grundlage für die wirtschaftliche Lösung von Bewegungsaufgaben kann ein objektiver Vergleich der Antriebssysteme hinsichtlich der geforderten Kriterien sein. Dieser ist nur bei bekannten Betriebsbedingungen sowie konstanten Rahmenbedingungen möglich. Im Serienmaschinenbau stehen elektrohydraulische und elektrisch-mechanische Antriebs-konzepte im direkten Wettbewerb.

Es ist eine Methodik erforderlich, die den objektiven Vergleich am Markt verfügbarer Antriebskonfigurationen von Spritzgießmaschinen ermöglicht. Kriterien sind Dynamik, Präzision, Wiederholgenauigkeit, Energiebedarf und die Geräuschemission. Das Ergebnis zeigt Stärken und Entwicklungspotentiale der hydraulischen Antriebe auf, um davon ausgehend Vorschläge für die weitere Entwicklung zu erarbeiten.

Lösungsweg

Vier verschiedene Maschinenkonzepte werden prozessunabhängig und prozessabhängig anhand einer erarbeiteten Methodik miteinander verglichen. Je nach Prozessanforderungen besitzt jedes Antriebssystem Stärken und Schwächen. Die Energieaufnahme elektromechanisch angetriebener Achsen ist im Allgemeinen geringer, wohingegen ventilgesteuerte servohydraulische Achsen eine bessere Dynamik aufweisen. Die erreichbare Präzision hängt in erheblichem Maße von den eingesetzten Komponenten und der Regelungsstrategie ab. Die Ergebnisse bilden den Stand der Technik ab und ermöglichen Rückschlüsse auf notwendige Weiterentwicklungen der Antriebstechnologie.

Das Vorhaben BG09514 der Forschungsvereinigung Forschungskuratorium Maschinenbau e.V. - FKM, Lyoner Straße 18, 60528 Frankfurt am Main wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der industriellen  Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.