Vergleich der Methoden zur Steuerung der Formverschiebung und zur Schließung/Öffnung der Form für Extrusions-Blow-Molding-Maschinen


1. Überblick

Der Hauptproduktionsprozess einer Extrusions-Blow-Modelliermaschine umfasst:

  1. Extrudieren des Parisons;
  2. Schließen des Molds, um den Kitt festzuhalten;
  3. Maschinen der EBM, ABLB, ABLD, vollständig elektrisch
  4. Druckluftbefüllung zur Erweiterung der Probelagerung;
  5. Kühlung und Formgebung des Produkts;
  6. Faltobergrenze;
  7. Entfernung von Produkten

Unter diesen Prozessen sind dieMold-Transfer-SystemundÖffnungs-/Schließsystem der Form;sind zwei der wichtigsten mechanischen und Steuerungs-Systeme. Sie haben unmittelbaren Einfluss auf:

  • Produktionszykluszeit;
  • Einheitlichkeit der Wanddicke des Produkts;
  • Blasposition
  • Spachteldicke und Beschneidungsanforderungen;
  • Stabilität der Verbindung des Werkzeugs;
  • Energieverbrauch;
  • Maschinenarbeitsdauer

Mit der Entwicklung der Blasformtechnologie hin zu größeren Abmessungen, höheren Geschwindigkeiten und gewissermaßen höherer Präzision entwickeln sich die traditionellen hydraulischen Steuerungen zunehmend in Richtung:

  • Servohydraulische Systeme;
  • Elektrohydraulische Hybridanlässe;
  • Vollständig elektrische Steuerungssysteme.

2. Methoden zur Steuerung des Formtransfers

Das Formenübertragsystem ist für die Bewegung der Form zwischen den verschiedenen Positionen während des Blasprozesses verantwortlich, einschließlich:

  • SCHLIESSPOSITION DES MOLDS;
  • 25 bis 30 Prozent
  • Kühlposition;
  • Position des Produktausstoßes;

Die wichtigsten Steuerungsmethoden umfassen:

  1. Hydraulisches Formenübertragsystem
  2. Servomotor + Ballwellenantriebssystem
  3. Servomotor + Rack-und-Naben-Antriebssystem;
  4. Servohydraulisches Formtransfersystem.

2.1 hydraulisches Formübertragsystem

(1) Arbeitsprinzip

Das hydraulische Formenübertragsystem ist die am weitesten verbreitete und traditionelle Methode bei Strudelblasformen.

Die grundlegende Struktur ist:

Hydraulikbehälter ↓ Hydraulikpumpe ↓ Proportionalventil / Servoventil ↓ Hydraulikzylinder ↓ Bewegende Platten

Der Hydraulikzylinder verlängert und versetzt sich, um den Formenhalter oder die beweglichen Unterkonstruktion zu bewegen.

Bei großen Blasformmaschinen können sich die beweglichen Komponenten mehrere Tonnen oder mehr als zehn Tonnen schwer wiegen. Aus diesem Grund haben hydraulische Systeme aufgrund ihrer hohen Kraftausgabemöglichkeit bedeutende Vorteile.

(2) Vorteile

① Hoher Outputwiderstand

Der größte Vorteil von hydraulischen Systemen ist:

Hohe Kraftdichte und hervorragende Lasttragfähigkeit.

Für große Blasformartikel wie beispielsweise

  • 1,5-m-Trommel;
  • 200-Liter-Kunststoffbehälter.
  • Kraftstofftanks in Automobilen;
  • GROSSE PALLETTEN;

Das Gießerschwert und die bewegende Inertie sind sehr hoch.

Hydraulikzylinder können einfach die erforderliche Schubkraft bereitstellen, die mehrere Dutzend oder Hunderte Tonnen erreichen kann.

② Hochgradige Stoßfestigkeit

Während der Blasformung verarbeiten die Maschinen:

  • Hochgeschwindigkeits-Schloss der Formen
  • Die Klemmkraft der Präform;
  • Schwankende Formtemperatur;
  • Lange Kontinuitätszyklen.

Hydrauliksysteme verfügen über natürliche Abschwellungseigenschaften und können mechanische Stöße absorbieren.

Im Vergleich zu streichen Mechanikübertragungsanlagen bieten hydraulische Systeme:

  • Bessere Stoßdämpfung;
  • HÖHERE ZUVERLÄSSIGKEIT;
  • Längere Lebensdauer.

③ Kostenvorteil

Die traditionellen hydraulischen Systeme verfügen über die folgenden Vorteile:

  • Reife Technologie;
  • Breite Verfügbarkeit von Komponenten
  • Die einfache Wartung.

Für große Maschinen sind hydraulische Lösungen in der Regel deutlich weniger kostspielig als komplett elektrische Systeme.

(3) Nachteile

① Höherer Energieverbrauch;

Traditionelle hydraulische Systeme verwenden normalerweise:

  • Fest verbauende Pumpen;
  • Konstanten Druckkreise;

Auch wenn die Maschine auf einen Betrieb wartet, kann der hydraulische Motor weiterlaufen.

Energieverluste entstehen vor allem durch:

  • Überlaufverluste;
  • Erwärmung des Hydrauliköls;
  • Druckverluste in Rohrleitungen

Daher haben herkömmliche hydraulische Systeme einen relativ hohen Energieverbrauch.

2) Niedrigere Bewegungskontrollgenauigkeit

Die hydraulischen Systeme werden von Folgendem beeinflusst:

  • Temperaturänderungen des Öls;
  • Komprimierbarkeit des Hydrauliköls.
  • Eigenschaften der Ventilresponses;
  • INNENE LECKAGE;

Bei einer hohen Gießerschwinggeschwindigkeit können diese Faktoren zu folgenden Problemen führen:

  • Abweichungen bei der Positionierung
  • Geschwindigkeitsfluktuation;
  • Einfluss des Formenwerkzeugs bei der Stoppung.

③ Höhere Wartungsanforderungen

Regelmäßige Wartung ist erforderlich, einschließlich:

  • Austausch von Hydrauliköl;
  • Filtrereinigung;
  • Dichtigkeitsprüfung;
  • Kontrolle von Verunreinigungen.

Wird hydraulische Öl verunreinigt, kann dies Folgendes auslösen:

  • Proportionales Ventilsticken;
  • Unebenes Bewegung;
  • Reduzierung des Systemdrucks

2.2 Servo-Motor + Kugelschiebern-Werkzeugtransportsystem

(1) Arbeitsprinzip

Dieses System verwendet einen Servomotor als Stromquelle:

Servomotor ↓ Getriebevermessung ↓ Kugelschraube ↓ Linearbewegung ↓ Formengestell

Für eine präzise Positionierung wird ein geschlossenes Regelungssystem mit Encoderspule verwendet.

(2) Vorteile

1) Hohe Positionierungsgenauigkeit

Denn Servosysteme bieten:

  • Positionsrückmeldung;
  • Geschwindigkeitsumkehrung;
  • Momentantrieb;

Die Position des Molds kann genau gesteuert werden.

Typische Wiederholungspositionsgenauigkeit:± 0,01 bis 0,05 mm.

Dies bietet wesentliche Vorteile für:

  • Präzisionsverpackungsflaschen
  • Medizinische Produkte
  • Mehrkammerformteile.

② Flexibler Bewegungsprofilsteuerung

Das SPS-System kann verschiedene Bewegungsphasen definieren:

  • Hochgeschwindigkeitsbewegung;
  • Langsamer Schritttempo der Matrikelanlage;
  • Weicher Stop (Soft stop);
  • Druckerhaltung.

Zum Beispiel:

Anfangsphase:

Hochgeschwindigkeitsbewegung → Verbesserung der Produktionseffizienz

Näherndes Formenwerkzeug:

Schläge mit niedriger Geschwindigkeit → Gewichtige Auswirkungen verringern

Endgültige Phase:

Präzise Positionierung → Gewährleisten der Alignierungsgenauigkeit des Vormolds

③ Ausgezeichnete Energieeffizienz

Servomotoren verbrauchen hauptsächlich Strom während der Bewegung.

Im Vergleich zu konventionellen hydraulischen Systemen:

Energiesparung bis zu30–60 %

(3) Nachteile

① Begrenzte Traglastkapazität

Die Hauptbeschränkung von Kugelschraubensystemen besteht in der Tragfähigkeit.

Wenn das Gewicht des Werkzeugs die folgenden Werte erreicht:

  • Mehrere Tonnen;
  • Dutzende Tonnen

Der benötigte Schraubendurchmesser wird sehr groß.

Dies hat zur Folge:

  • Höchere Kosten;
  • Erhöhte Trägheit;
  • Reduzierte Geschwindigkeit.

② Niedrigere Schockbeständigkeit

Formiermaschinen sind durch schnelle Werkzeugbelastungen gekennzeichnet.

Wenn diese nicht ordnungsgemäß kontrolliert werden, können Probleme auftreten:

  • Beschädigung der Kugelschraube
  • Wannverdünnung.
  • Abfall der Genauigkeit.

2.3 Servomotor + Rack-und Zahnradformübertragungsanlage

(1) Strukturprinzip

Die Struktur besteht aus:

Servomotor ⇓ Getriebe ⇓ Zahnrad ⇓ Riemenrad ⇓ Führungsschiene ⇓ Bewegende Platten

(2) Vorteile

① Geeignet für Hochgeschwindigkeits-Box-Spritzgiessmaschinen mit langer Hubstrecke

Im Vergleich zu Kugelgewinden bieten Rack-und-Pinionsysteme:

  • längere Fahrstrecke;
  • Höhere Geschwindigkeit.
  • Einfachere mechanische Struktur.

Sie eignen sich für:

  • Mehrstationenblasformmaschinen.
  • Rotierende Blasformsysteme

② Höhere Lastkapazität

Rack-und-Käfig-Systeme können höheren Belastungen standhalten:

  • Radiale Belastungen.
  • Einwirkungsbelastungen.

Sie eignen sich für Maschinen mittlerer Größe.

(3) Nachteile

① Geringere Genauigkeit im Vergleich zu Kugelgewinden.

Das Hauptproblem ist das Rausch der Zahnräder.

Nach längerem Betrieb:

  • Abnutzung der Getriebeoberfläche;
  • Erhöhte Spielbereiche

Die Positioniergenauigkeit kann reduziert werden.

② Höheres Betriebsgeräusch

Bei hoher Geschwindigkeit können die Verzahnungen:

  • Vibrationen;
  • Mechanisches Geräusch.

2.4 Servo-Hydrauliksystem für die Moldentransfer

(1) technische Eigenschaften

Servohydrauliksysteme gehören zu den Entwicklungsrichtungen für hochwertige große Blow-Moulding-Maschinen.

Bauweise:

Servo-Motor ↓ Variabler Hub Hydraulikpumpe ↓ Hydraulikzylinder ↓ Bewegende Platten

(2) Vorteile

① Verbindung von hoher Kraft und Energieeffizienz

Es behält die Vorteile der Hydraulik:

  • Große Ausgangskraft.
  • Hohes Maß an Zuverlässigkeit;

Während der Zugabe von Servovorteile:

  • präzise Steuerung;
  • Verringerter Energieverbrauch.

② Verbesserte dynamische Reaktion

Im Vergleich zu konventionellen hydraulischen Systemen:

  • Schneller Beschleunigung;
  • Schnellere Einstellung der Geschwindigkeit
  • bessere Bewegungssteuerung.

Geeignet für leistungsstarke große Formiermaschinen.

(3) Nachteile

① Höhere Kosten;

Zusätzliche Komponenten umfassen:

  • Servomotor.
  • Servoantrieb;
  • Avanciertes Kontrollsystem

② Komplexeres Steuerungssystem

Erfordert:

  • Druckschließenlöschregelung;
  • Geschwindigkeits-Feedbackregelung;
  • Schließkreissteuerung der Position

3. Methoden zur Steuerung des Öffnens und Schließens der Form

Das Werkzeugchliesystem ist für folgende Aufgaben zuständig:

  • Öffnen der Form;
  • Schließen der Presseform;
  • Generieren und Aufrechterhalten der Spannkraft der Form.
  • Sicherung einer stabilen Spannung während des Blasenprozesses.

Zu den Haupttypen der Steuerungssysteme für das Öffnen und Schließen von Formen gehören:

  1. hydromechanisches Direktdruckfeststellungssystem;
  2. Hydraulisches Schwenksystem zur Verriegelung
  3. Servo-elektrisches Schwenksicherungssystem
  4. Völlig elektrischer Direktantrieb mit Klemmsystem

3.1 hydraulisches Direct-Press-Klemmsystem

(1) Arbeitsprinzip

Das hydraulische Direktdrucksystem verwendet hydraulische Cylindern, um direkt die Schließkraft und die Verriegelungskraft zu erzeugen.

Grundlegende Struktur:

Hydraulikzylindern ↓ Bewegende Platten ↓ Schließen und Verschließen des Werkzeuges

Der Hydraulikzylinder schiebt die bewegende Platte direkt, bis die Form vollständig geschlossen ist.

(2) Vorteile

① Extrem hohe Spanneinheit.

Der größte Vorteil von hydraulischen Direktdrucksystemen liegt in ihrer Fähigkeit, sehr hohe Sperrfahrkräfte zu erzeugen.

Sie sind besonders geeignet für große Blasformprodukte, wie z. B.:

  • große Industriebehälter
  • 200-Liter-Tank.
  • Kraftstofftanks in Automobilen;
  • Große Wasserbehälter;
  • Robuste Paletten.

Bei großen Formen mit großem Gewicht und großer Projektionsoberfläche bleiben hydraulische Direct-Press-Systeme eine der zuverlässigsten Lösungen.

② einfache und zuverlässige Bauweise

Im Vergleich zu mechanischen Schiebesystemen haben hydraulische direkte Drucksysteme:

  • Weniger mechanische Komponenten;
  • Keinen komplexen Verbindungsmechanismus;
  • Minderes mechanisches Verschleiß.

Folglich bieten sie:

  • Hohes Maß an Zuverlässigkeit;
  • Einfache Wartung;
  • Langer Lebenszyklus.

(3) Nachteile

① Reduzierte Betriebsgeschwindigkeit

Da hydraulische Cylindern üblicherweise folgende Merkmale aufweisen:

  • Längere Hubweite;
  • Große Anforderungen an den Ölfluss
  • hydraulische Trägheit;

Die Öffnungs- und Schließgeschwindigkeit ist relativ eingeschränkt.

Bei Anwendungen mit hoher Produktionsgeschwindigkeit sind hydraulische Direktdrucksysteme nicht konkurrenzfähig.

② Die kontinuierliche Druckhaltung beansprucht Energie

Im Verlauf der Spannphase muss das Hydrauliksystem oft den Druck kontinuierlich aufrechterhalten.

Dies hat zur Folge:

  • Höherer Energieverbrauch;
  • Erhöhte Öltemperatur;
  • Erhöhte Systemeffizienz.

③ Verringerter dynamischer Fahrgastkomfort

Im Vergleich zu Servostellungen reagieren traditionelle Hydrauliksysteme weniger schnell auf:

  • Geschwindigkeitswandlungen;
  • Einstellungen der Position
  • Lastenvariationen.

3.2 Hydraulisches Schiebeverschlusssystem

(1) Arbeitsprinzip

Das hydraulische Schwenkarm-System verwendet einen Hydraulikzylinder, um einen mechanischen Schwenkarm zu betreiben.

Bauweise:

Hydraulikzylinder ↓ Schwenklinkmechanismus ↓ Bewegende Platten ↓ Formverschluss

Der Schaltmechanismus verstärkt die Kraft, die vom Hydraulikzylinder erzeugt wird.

(2) Vorteile

① Hohe Formöffnungs- und Schließgeschwindigkeit

Der Schwenkmechanismus hat zwei unterschiedliche Arbeitsschritte:

Schnelles Bewegungsstadium

Der Mechanismus bewegt sich schnell, um die Zykluszeit zu reduzieren.

Schließephase

Der Hebelmechanismus erzeugt eine mechanische Kraftverstärkung, um eine hohe Schließkraft zu erreichen.

Dadurch eignet sich dieses System für die Hochproduktionsproduktion.

② gute mechanische Festigkeit

Nachdem die Verriegelungsstellung erreicht wurde, bietet der Schiebemechanismus eine starke mechanische Unterstützung.

Die Vorteile umfassen:

  • stabiles Verriegeln der Presseform;
  • Reduzierte hydraulische Druckanforderung.
  • Verbesserte Wiederholgenauigkeit.

③ Niedrigerer Energieverbrauch im Vergleich zu direkten Drucksystemen

Sobald der Schaltmechanismus die verriegelte Position erreicht hat:

  • Das Servoelektronsystem kann genau kontrollieren:
  • Die hydraulische Pumpe arbeitet seltener.

Daher ist der Energieverbrauch geringer als bei traditionellen direkten hydraulischen Vorhängeschließungen.

(3) Nachteile

① Komplexere mechanische Struktur

Das Taster-System enthält viele bewegliche Komponenten:

  • Verbindungsstangen
  • Spannnähte;
  • Lagern;
  • Scharnier.

Diese Komponenten erfordern:

  • Regelmäßige Schmierung;
  • Überprüfung der Verschleißzustände;
  • Schliessgeschwindigkeit

② Komplexeres Anpassen der Schichtdicke des Spritzgusses

Bei der Austauschung von Formen mit unterschiedlichen Stärken sind die Einstellungen des Schwenkverriegelungssystems in der Regel erforderlich, um die Änderungen in der Formabmessung auszugleichen.

  • Positionierung des Hebels
  • Umschaltbewegung
  • Mechanische Ausrichtung

Dies verlängert die Betriebszeit.

3.3 Servotreibmotorbasiertes Kippschließe-System

(1) Arbeitsprinzip

Das Servoelektrische Schwingungslaufwerk ersetzt den Hydraulikzylinder durch einen Servomotor.

Bauweise:

Servomotor ↓ Ballenkette ↓ Schaltmechanismus ↓ Formenverriegelung

Der Servomotor steuert die Bewegung des Klappmechanismus präzise.

(2) Vorteile

① Höchste Kontrolleinheitlichkeit

① Begrenzte maximale Klammerspannung

  • Schließgeschwindigkeit der Schicht
  • Formposition
  • Sperrfreiheitskraft
  • Verdichtungsprozess

Dies bietet hervorragende Wiederholgenauigkeit

Es ist insbesondere für folgende Anwendungen geeignet:

  • präzises Verpacken;
  • Behälter für medizinische Produkte
  • Hochwertige kosmetische Verpackungen.

② Exzellente Energieeffizienz

Da es keine hydraulische Antriebseinheit gibt:

  • Die Beschleunigung ist schneller
  • Keine Verluste durch Druckverluste
  • Weniger Wärmeentwicklung

Im Vergleich zu konventionellen hydraulischen Systemen:

Energiesparung bis zu

30–70 %

③ Sauber und umweltfreundlich

Da es kein Hydrauliköl gibt:

Die Vorteile umfassen:

  • Kein Risiko von Öleinsickern;
  • ein sauberes Produktionsumfeld;
  • Niedrigere Wartungsanforderungen

Sie ist für Branchen geeignet, die hohe Sauberkeit erfordern, wie z. B.:

  • Lebensmittelverpackung
  • Medizinische Produkte
  • Pharmazeutische Verpackung.

(3) Nachteile

Servo-hydraulische Werkzeugumformung

Die Hauptbeschränkung von Servoelektrosystemen ist die verfügbare Kraftausgabe.

Für äußerst große Blasformmaschinen:

  • Große Behälter
  • Produkte für den gewerblichen Einsatz

Vollelektrische Systeme sind immer noch schwer zu ersetzen durch hydraulische Lösungen.

② Höhere Erstinvestitionskosten;

Das System erfordert:

  • Hochleistungs-Servomotoren
  • Servoantriebe;
  • Präzise mechanische Komponenten
  • Fortgeschrittene Steuerungssoftware.

Der Hydraulikzylinder benötigt weniger Haltekraft

3.4 Komplett elektrisches Direktantriebs-Sicherungssystem

(1) Arbeitsprinzip

Ein Hochleistungs-Servo-Motor treibt den Formenbewegungsmechanismus direkt an, ohne Hydraulikkomponenten.

Grundlegende Struktur:

Servomotor ↓ Mechanisches Übertragungsystem ↓ Bewegende Platten ↓ Schließung der Form

(2) Vorteile

① Ausgezeichnete Motion-Kontrollfunktion

Das System ermöglicht die exakte Steuerung von:

  • Position
  • Geschwindigkeit;
  • Beschleunigung
  • Kraft.

② Schnelles Ansprechverhalten

Da der Übertragungsweg kurz ist:

  • Hauptmerkmale:
  • Die Reaktionszeit ist kürzer
  • Verbesserte Bewegungszuverlässigkeit

(3) Nachteile

① Es ist schwierig, sehr große Maschinen damit zu bedienen

Für sehr hohe Spannenkräfte:

  • Der Motor wird extrem groß
  • Die mechanische Struktur wird teuer.
  • Die Systemkosten steigen deutlich

Deshalb sind vollständig elektrische Direktantriebehebsysteme derzeit bei kleinen und mittleren Maschinen häufiger anzutreffen.

4. Umfassender Vergleich verschiedener Systeme

SystemtypusGeschwindigkeitVerwenden Sie genau diesen Format: "1. " pro Zeile, nichts anderes.KraftfähigkeitEnergieeffizienzZuverlässigkeitKosten
Konventionelle Hydraulik-Druckguß-Übertragung★★★★★★★★★★★★★★★★★Niedrig
Servogerundlauflager zum Formentransfer★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★Hoch
Servo-Rack- und Verzahnungsformüberführung★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★Mittelmäßig
Verbessertes Automatisierungsniveau★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★Hoch
Hydraulische Direktdruckklemme★★★★★★★★★★★★★★★★★Niedrig
hydraulisches Schwenkverschlusssystem★★★★★★★★★★★★★★★★★★★Mittelmäßig
Servo-elektrische Kippsicherung★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★Hoch
Voll elektrischer Direktantrieb★★★★★★★★★★★★~★★★★★★★★★★★★Sehr hoch

5. Zukunftliche Entwicklungsgen-trennungen der Steuerungssysteme für Blasformmaschinen

Aufgrund der fortschreitenden Entwicklung der Blasformmaschinenindustrie richten sich die Ausrüstungskriterien zunehmend darauf, dass:

  • Höhere Produktionseffizienz
  • Niedriger Energieverbrauch;
  • Höhere Präzision
  • Bessere Wiederholgenauigkeit;
  • Es gibt keine hydraulischen Ölverluste
  • Verkleinerte Wartungsanforderungen

Die zukünftige Entwicklungsrichtung von Formübergabesystemen und Verriegelungs-/Entrieglungssystemen lässt sich wie folgt zusammenfassen:

  • Elektrifizierung
  • Servosteuereingebung
  • Intelligente Hydrauliksysteme
  • Elektrohydraulische Hybridtechnik.

5.1 Kleine und schnell arbeitende Blasformschmelzmaschinen

Entwicklungsrichtung:

Vollständige Servo-elektrische Steuerung

Typische Konfiguration:

Servo-Moldübertragung + Servo-elektrische Torsionssicherung

Periodische Justierung

① Hohe Produktionsgeschwindigkeit

Servo-Antriebssysteme bieten:

  • Schnelle Beschleunigung
  • Kurzer Reaktionszeit
  • Präzise Bewegungssteuerung

Dies reduziert erheblich:

  • Zeit für das Öffnen/Schließen der Form
  • Zeit für die leere Bewegung
  • Gesamtzykluszeit;

② Hohe Lagegenauigkeit

Servosysteme können präzise gesteuert werden:

  • Formposition
  • Genauigkeit
  • Sperrposition
  • Bewegungsprofil

Das verbessert:

  • Produktkonsistenz
  • Flash-Qualität
  • Präzision der Formausrichtung.

③ Niedriger Energieverbrauch

Im Vergleich zu herkömmlichen hydraulischen Systemen:

  • Keine Verluste der hydraulischen Pumpe;
  • Keine Ölheizungsverluste
  • Niedriger Standby-Energiefresser.

Der Energiesparpotenzial ist erheblich, insbesondere bei langjähriger, kontinuierlicher Produktion.

④ Reinere Produktionsumgebung

Weil kein Hydrauliköl vorhanden ist:

Die Vorteile umfassen:

  • Kein Ölausbruch
  • geringeres Kontaminierungsrisiko
  • Einfacher Werkstattbetrieb.

Deshalb ist diese Technologie für folgende Anwendungen geeignet:

  • Medizinische Verpackungen
  • Behälter für Lebensmittel
  • hochwertige Kosmetikverpackungen;

5,2 Mittelgroße und große Blasformschmelzmaschinen

Entwicklungsrichtung:

Elektro-Hydraulische Hybridtechnik

Typische Konfiguration:

Servoslavehydraulischer Moldtransfer + Hydraulisches Schwenktorsicherungssystem;

Hauptvorteile

① Erhaltung hoher hydraulischer Kraft;

Hydraulik-Systeme bieten für große Geräte immer noch signifikante Vorteile:

  • Hohe Ausgabe-Fähigkeit
  • Hochergebene Stoßfestigkeit;
  • Ausgezeichnete Zuverlässigkeit.

Dies ist schwerlich vollständig durch elektrische Systeme zu ersetzen.

② Verbesserte Energieeffizienz

Durch die Verwendung servogesteuerter hydraulischer Pumpen:

Im Vergleich zu konventionellen hydraulischen Systemen:

  • Die Pumpeneinstellung erfolgt nach Bedarf
  • Unnötige Druckverluste werden reduziert;
  • Der Öl-Temperaturanstieg wird minimiert;

Die Energieeinsparungen können typischerweise bis zu:30–60 %

③ bessere Bewegungskontrolle;

Servo-Hydrauliksysteme bieten:

  • Geschlossener Drehzahl-Regelung
  • Schließloopsystem für den Druck;
  • Verbesserte Positionierungsgenauigkeit.

Dies ermöglicht es großen Maschinen, ihre Leistung dicht an elektrische Systeme anzupassen, während die Vorteile der hydraulischen Kraft erhalten bleiben.

5.3 Äußerst große Blasfolienmaschinen

Beispiele sind:

  • 500L+-industrielle Container
  • Großer Chemikalientank;
  • Automobilbauteile;
  • Robuste Paletten.

Aktuelle Standardlösung

hydraulische direktes Druckfestschnallen + hydraulische Formübertragung;

Gründe:

① Sehr hohe Kraftanforderung

Grobe Produkte erfordern:

  • Schwere Formen;
  • Große Klemmkraft
  • Robuste und stabile Konstruktion.

Hydrauliksysteme bleiben die praktischste Lösung.

② Hohe Zuverlässigkeit

Große industrielle Blasformmaschinen arbeiten normalerweise:

  • kontinuierlich;
  • Bei hoher Belastung
  • in harten Umgebungen;

Hydraulik-Systeme bieten unter diesen Bedingungen bewährte Zuverlässigkeit.

③ Bessere Kosten-Leistungs-Verhältnis

Für sehr große Maschinen:

Eine komplett elektrische Lösung erfordert:

  • Extrem große Servomotoren
  • Hochkapazitätsantriebe;
  • teure mechanische Strukturen;

Die Gesamteinvestition wird deutlich höher

6. Gesamtvergleich und Auswahlprinzipien

Es gibt kein einziges optimales Steuerungssystem für alle Blasformmaschinen;

Die beste Lösung hängt von Folgendem ab:

  • Produktgröße;
  • Gewicht der Form;
  • Nötige Produktionsgeschwindigkeit
  • Anforderungen an die Genauigkeit;
  • Energieeffizienzziele;
  • Investitionsbudget für die Ausrüstung

Empfohlene Auswahlrichtlinien

kleine Blasformschmelzmaschinen

Empfohlen:

Servoelektrischer Formübergang + Servoelektrische Kurbelklemmung

geeignet für:

  • Kleine Flaschen
  • Behälter für medizinische Produkte
  • kosmetischer Verpackungsdesign;
  • Präzisionsprodukte;

Vorteile:

  • Höchste Genauigkeit;
  • Höchste Effizienz;
  • Niedrigster Energieverbrauch;

Mittelgroße Blasfolienmaschinen

Empfehlung: Servoren mit Zahnstange und Zahnradaufnehmer + hydraulische Druckknospenzylinder

Vorteile:

  • Hohe Geschwindigkeit
  • Gute Zuverlässigkeit
  • Gleichgewicht von Kosten und Leistung;

geeignet für:

  • Verpackungsbehälter
  • Haushaltsprodukte;
  • Industriebehälter;

Große Blasformmaschinen

Empfohlen:

Servohydraulischer Werkzeugtransport + Hydraulischer Direkter-Druck-/Wahlschnappenvorrichtung

Vorteile:

  • Große Kraftkapazität,
  • Hohes Maß an Zuverlässigkeit;
  • Verringerter Energieverbrauch im Vergleich zu herkömmlichen Hydrauliksystemen;

geeignet für:

  • Großtanks;
  • Automobilteile;
  • Industrielle Tanks

Ultra-Große Blasformmaschinen

Empfohlen:

Konventioneller hydraulischer Moldtransfer + hydraulisches Direktschaltzementsicherungssystem;

Vorteile:

  • Maximale Kraftfähigkeit
  • einfache Struktur;
  • Beweiskraft und Zuverlässigkeit;

7. Abschlusszusammenfassung

Das Werkzeugtransportsystem und das Werkzeugöffnungs-schließungssystem sind zwei der wichtigsten Untersysteme in einer Extrusionsblasformmaschine.

Verschiedene Steuerungsmethoden haben ihre eigenen Vorteile und Grenzen:

Hydrauliksysteme;

Vorteile:

  • Äußerst hohe Kraftausgabe;
  • Hochergebene Stoßfestigkeit;
  • Hohes Maß an Zuverlässigkeit;
  • geringere Kosten für die Ausrüstung;

Nachteile:

  • Höherer Energieverbrauch;
  • Niedrigere Positionierungsgenauigkeit;
  • Höhere Wartungsanforderungen.

Servoelektrik-Systeme;

Vorteile:

  • hervorragende Präzision;
  • schnelle Reaktion;
  • Hohe Energieeffizienz;
  • Sauberes Betriebsumfeld

Nachteile:

  • Höhere Anfangsinvestition;
  • Beschränkte Kraftkapazität für sehr große Maschinen.

Servohydrauliksysteme;

Vorteile:

  • Kombiniert Hydraulikleistungen mit Servoprecision;
  • Niedriger Energieverbrauch;
  • verbesserte dynamische Reaktion;

Nachteile:

  • Höhere Systemkomplexität;
  • Höhere Kosten für die Ausrüstung.

Endkonzept der Maschinenauslegung;

Für den modernen Design von Blasformmaschinen:

Kleine Maschinen sollten sich auf Geschwindigkeit und Präzision durch Elektrifizierung konzentrieren;
Für mittelgroße und große Maschinen sollte die Kombination aus hydraulischer Kraft und Servosteuernung im Vordergrund stehen;
Extrem große Maschinen sollten weiterhin hydraulische Systeme nutzen, um maximalen Zuverlässigkeit und Kraft zu gewährleisten.

Der zukünftige Trend besteht nicht einzig und allein darin, hydraulische Systeme durch voll elektrisch betriebene Systeme zu ersetzen. Vielmehr ist der optimale, ingenieurtechnische Ansatz, ein ausgewogenes Gleichgewicht zwischen den folgenden Punkten zu erreichen:

  • Festigungskraft,
  • Bewegungsgeschwindigkeit;
  • Positionsgenauigkeit;
  • Energieverbrauch;
  • Geräteausgaben
  • Langfristige Zuverlässigkeit

Die modernsten Blasformmaschinen werden zunehmend eingesetzt.Servoangetriebene, intelligente und hybride Steuerungslösungen;um eine höhere Effizienz und eine bessere Produktqualität zu erreichen.


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