ecodrive

Herzlich Willkommen

TecPart - Verband Technische Kunststoff-Produkte e.V.

Herr Dr. JahnHerr Weigelt

Herr Röders

ecodrive

Hybridspritzgießmaschinen

Willkommen zum Dialog

Antriebstechnik im Vergleich

ecodrive

� vollelektrische Antriebstechnik

� vollhydraulische Antriebstechnik

� Hybridtechnologie� Servohydraulik ECODRIVE

Antriebstechnik und Energieverbrauch

ecodrive

Was empfiehlt der Spritzgießmaschinen Hersteller…….?

> Ihr Stromverbrauch ist zu hoch…Sie sollten sparen!

> Reduzieren Sie Ihren Stromverbrauch um bis zu minus 50%....und mehr!

> ……und bezahlen Sie nur 30% mehr dafür

• Wer steht danach eigentlich auf der Gewinnerseite?

Verkäufer Kunde

ecodrive

Wie hat sich die Antriebstechnik entwickelt ?

•Optimierungspotentiale- Verlustleistung- Wirkungsgrad- Leerlaufverluste

ecodrive

Hydraulik - Evolutionsstufen

Konstant-pumpe

Regelpumpe elektrisch

EHV

Regelpumpehydraulisch

P/Q

Servohydraulik

ecodrive

ecodriveecodriveEnergieverbrauch

Stand der Technik !?

ecodriveDer Wirkungsgrad hydraulischer und elektrischer Antriebssysteme

ecodrive

Der Richtige Ansatz !

ecodrive

Potentiale !

ecodrive

ecodrive – das System

� Standard-Hydraulik (EHV)• Asynchronmotor

• EHV-Pumpe

• Konstante Drehzahl

• Öltemperatur: 45 °C

� ecodrive• Servomotor

• Innenzahnradpumpe

• Drehzahl gemäß Geschwindigkeit der Maschinenbewegungen

• Niedrige Öltemperatur

• Geringe Wärmeabfuhr

P P

UU

SSUU

KonstantPumpe

M

ServoController

X

Pumpe 1

XXDüse

XXKernzug

XXAuswerfer

XFormöffnen/-schließen

Pumpe 2Pumpe 1

SHV2SHV1Ausführungsvarianten

ecodrive

•Exzellente Plattenparallelitätdurch patentiertes FlexLink•Solider Maschinenbau

mit exzellenter Werkzeugeinbausituation •Spritzeinheit hydraulisch

in Kurzbauweise, schwenkbar

•Steuerung CC200 A02mit intuitiv gestaltetem Touch – Screenund Integration von RobottechnikNetzwerkfähig

�holmloses, hydraulisches Maschinenkonzept mit Servoantrieben

ENGEL victory-Baureihe von 28 bis 600 to ecodrive

Schließeinheit holmlos,hydraulisch

•Servomotor und •Innenzahnradpumpe � ecodrive

modular ausbaufähig

ecodrive

ENGEL Ecodrive verwendet Konstantpumpen, die über einen Servomotor angetrieben werden. Das System ist eine Neuentwicklung und nähert sich hinsichtlich der Energieeffizienz einer vollelektrisch angetriebenen Maschine.

ENGEL ecodrive

ecodrive

Energiebewusstsein in der Spritzgiessbranche ?

ecodrive

ecodrive – Energieverbrauch� Testreihe

� e-motion 310/100- mit Hydraulikaggregat Gr.I (EHV-Pumpe)

� e-victory 310/120- mit Doppelpumpe ecodrive

� victory 330/120 power- mit Doppelpumpe ecodrive

� victory 330/120 power- mit Doppelpumpe EHV

� Alle Vergleichsmessungen• mit gleicher Größe der Schließeinheit• mit gleicher Größe der Spritzeinheit• mit der gleichen Plastifiziereinheit• mit dem selben Werkzeug• mit Parallelbewegung des Kernzug

ecodrive

ecodrive – Energieverbrauch ohne Kernzug

> Spezifische Energie [kWh/kg]• 0,350 – e-motion• 0,390 – e-victory ecodrive• 0,440 – victory ecodrive• 0,693 – victory EHV

> Energieeinsparungim Vergleich zu victory EHV

• - 49 % bei e-motion• - 44 % bei e-victory ecodrive• - 37 % bei victory ecodrive

ecodrive

ecodrive – Energieverbrauch mit Kernzug

> Spezifische Energie [kWh/kg]• 0,452 – e-motion + Hyd. Agg.• 0,415 – e-victory ecodrive• 0,465 – victory ecodrive• 0,722 – victory EHV

> Energieeinsparungim Vergleich zu victory EHV

• - 37 % bei e-motion + Hyd. Agg.• - 42 % bei e-victory ecodrive• - 36 % bei victory ecodrive

ecodrive

ecodrive – Energieverbrauch mit Kernzug

> Energiekosten in 6.000 Stunden (Preis 1 kWh: € 0,08)

- 1.762,-€€ 2.388,-29.856 kWhmit ecodrivee-victory

+/- 0,-€€ 4.150,-51.870 kWhmit EHV - Pumpenvictory

- 1.479,-€€ 2.671,-33.390 kWhmit ecodrivevictory

- 1.553,-€€ 2.597,-32.466 kWhmit Hydraulik - Aggregate-motion

Ersparnis

€

Kosten

pro 6000 h

Energie

pro 6000 h

Fitting MIT Kernzug

- 1.738,-€€ 2.244,-28.056 kWhmit ecodrivee-victory

+/- 0,-€€ 3.982,-49.770 kWhmit EHV - Pumpenvictory

- 1.455,-€€ 2.527,-31.590 kWhmit ecodrivevictory

- 1.970,-€€ 2.012,-25.146 kWhe-motion

Ersparnis

€

Kosten

pro 6000 h

Energie

pro 6000 h

Virtueller Teil OHNE Kernzug515,-€

pro Jahr

74,-€pro Jahr

ecodriveWerkzeug: 4-fach DoppelbügelPS schwarz

6,2 KW4,9 KWHeizungsenergie [kWh/h]

nicht berücksichtigtnicht berücksichtigtSteuerungsenergie [kWh/h]

15 KW11 KWAntriebsleistung[kWh/h]

76,287100,00Gesamtenergie [%]

0,7240,951Spez. Energie [kWh/kg]

3,7284,887Gesamtenergie [kWh/h]

Wirkenergie [kWh]Wirkenergie [kWh]ENERGIEVERBRAUCH

5,155,14Materialdurchsatz [kg/h]

21,4521,41Schußgewicht [g]

15,0015,00Zykluszeit [s]

VC 200/50 / 169572350 - 100 / 203276

Engel 50 To35 To

ecodrive

ENERGIEVERBRAUCH BEI PRODUKTIONVerschraubung 4-fach / PP natur + 3 % MB schwarz / 153,7 g / 47,4 s

Maschinenvergleichstest intern

ENGEL victory 750/160ecodrive Tech SHV1 CC200A.-Nr. 11116/009, Ma.-Nr.: 173686, Baujahr 2010

ENGEL victory 750/150Tech HV1 CC200A.-Nr. 11324/027, Ma.-Nr.: 52279, Baujahr 2006

ecodrive

ZYKLUSZEITANALYSE sVC750/160ecoDrive Tech SHV1 CC200 VC750/150 Plus HV1 CC200 VC750/150 Plus HV1 CC200Schließen [s] 2,37 2,37 2,37

Anpressen [s] 1,76 1,76 1,76Einspritzen [s] 3,97 3,97 3,97Nachdruck [s] 17,00 17,00 17,00

Kühlzeit [s] 20,00 20,00 20,00Dosieren [s] 13,75 13,75 13,75

Öffnen [s] 1,63 1,63 1,63Auswerfen [s] 0,67 0,67 0,67Kernzüge [s] 0,00 0,00 0,00

Entformen [s] 1,17 1,17 1,17

Zykluszeit [s] 47,36 47,36 47,36

BEMERKUNGWerkzeug Verschraubung 4-fach Verschraubung 4-fach Verschraubung 4-fachWerkstoff PP natur + 3 % MB schwarz, NAO1, INCOS PP natur + 3 % MB schwarz, NAO1, INCOS PP natur + 3 % MB schwarz, NAO1, INCOS

Gesamtgewicht 153,68 g / Teilegewicht 146,84 / Anguss 6,84 g 153,68 g / Teilegewicht 146,84 / Anguss 6,84 g 153,68 g / Teilegewicht 146,84 / Anguss 6,84 gMassezylinderabdeckung Lochblech Lochblech LochblechMassezylinderisolierung ja nein nein

Massezylinderheizbänder keram. Segmentheizbänder keram. Segmentheizbänder keram. SegmentheizbänderMassezylindertemperatur SW 210/210/210/205/200 °C SW 210/210/210/205/200 °C SW 210/210/210/205/200 °C

Traversentemperatur SW 45 °C SW 45 °C SW 45 °CÖltemperatur SW 35 °C / IW 30 °C SW 35 °C / IW 30 °C SW 35 °C / IW 30 °C

Werkzeugtemperatur SW 14 °C SW 14 °C SW 14 °CWerkzeugkühlung ENGEL Werkzeugkühlung

Schliesskraft 1000 kN 1000 kN 1000 kNÖffnungshub 310 mm 310 mm 310 mm

Schneckendurchmesser 50 mm, LD20, G1, N-0468-08 50 mm / LD 20 50 mm / LD 20Machinenverschlussdüse mechanische Verschlussdüse mechanische Verschlussdüse mechanische Verschlussdüse

Spritzprotokoll-Nr. 9131

MaschinenvergleichstestZykluszeitanalyse / Produktionsdaten

ecodrive

sVC750/160ecoDrive Tech SHV1 CC200 VC750/150 Plus HV1 CC200 VC750/150 Plus HV1 CC200A.-Nr.: 11116/009 / Ma.-Nr.: 173686 / Baujahr 2010 A.-Nr.: 11324/027 / Ma.-Nr.: 52279 / Baujahr 2004 A.-Nr.: 11324/027 / Ma.-Nr.: 52279 / Baujahr 2004

Zykluszeit [s] 47,36 47,36 47,36Schußgewicht [g] 153,68 153,68 153,68

Materialdurchsatz/Stunde [kg/h] 11,68 11,68 11,68

ENERGIEVERBRAUCH / Stunde Wirkenergie / Stunde[kWh/h] Wirkenergie / Stunde[kWh/h] Wirkenergie / Stunde[kWh/h]sVC750/160ecoDrive Tech SHV1 CC200

mit MassezylinderisolierungVC750/150 Plus HV1 CC200

mit MassezylinderisolierungVC750/150 Plus HV1 CC200

ohne Massezylinderisolierung

Antriebsenergie [kWh/h] 3,468 7,800 7,800Heizungsenergie [kWh/h] 1,692 1,692 2,700

Ölfiltrationsantriebsenergie [kWh/h] 0,150 0,600 0,600Steuerungsenergie [kWh/h] 0,374 0,500 0,500

Gesamtenergie [kWh/h] 5,683 10,590 11,600Spez. Energie [kWh/kg] 0,486 0,907 0,993

Mittlerer Geamtwirkfaktor cosPHI 0,97Mittlerer Gesamtleistungsfaktor Lambda 0,80

INSTALLIERTE LEISTUNG

Antrieb [kW] 26,40 30,00 30,00Heizung [kW] 15,80 15,35 15,35

Ölfiltrationsantrieb [kW] 0,37 1,50 1,50

MITTLERER LEISTUNGSBEDARF in %von der INSTALLIERTEN LEISTUNG

Antriebsenergie [%] 13,1 26,0 26,0Heizungsenergie [%] 10,7 11,0 17,6

Ölfiltrationsantriebsenergie [%] 40,5 40,0 40,0

MaschinenvergleichstestEnergieverbrauch / Spezifischer Energieverbrauch

ecodriveAnteiliger Energieverbrauch

VC750/160 ecodrive Tech SHV1 Antriebsenergie 3,47 kWh/hVC750/150 Tech HV1 Antriebsenergie 7,80 kWh/h

Antriebsenergieeinsparung – 56 % in Bezug auf VC750/150Tech HV1

Energieverbrauch sVC750/160Tech ecoDrive SHV1 CC200 vs. VC750/150Plus HV1 CC200 Produktion Verschraubung 4-fach / PP natur + 3% MB schw arz / 153,7 g / 47,4 s

0

2

4

6

8

10

12

Ant

riebs

ener

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[kW

h/h]

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sene

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[kW

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h]

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kg]

Anteiliger Energieverbrauch

En

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[kW

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g]

s VC750/160eco Drive Tech SHV1 CC200

mit Mas s ezylinderis o lie rung

VC750/150 P lus HV1 CC200

mit Mas s ezylinderis o lie rung

VC750/150 P lus HV1 CC200

o hne Mas s ezylinderis o lie rung

ecodriveMaschinenvergleichstest intern

ZUSAMMENFASSUNG

ENERGIEVERBRAUCH MaschineProduktion – Verschraubung 4-fach / PP natur + 3 % MB schwarz / 153,7 g / 47,4 s

MASCHINE VC750/160ecodrive Tech SHV1 VC750/150 Tech HV1Antriebsenergie / Stunde [kWh/h] 3,468 7,800Gesamtenergie / Stunde [kWh/h] 5,683 (mit Massezylinderisolierung) 10,59 (mit Massezylinderisolierung)

Spezifische Energie [kWh/kg] 0,486 0,907

Enorme Antriebsenergieeinsparung mit neuem Antriebskonzept ENGEL VC-ecodrive 4,33 kWh/h oder -56 %.

ecodriveMaschinenvergleichstest intern

ZUSAMMENFASSUNG

ENERGIEVERBRAUCH MassezylinderProduktion – Verschraubung 4-fach / PP natur + 3 % MB schwarz / 153,7 g / 47,4 s

Massezylinderheizungsenergie - Heizungsenergieeinsparung mit WärmedämmmattenHeizungsenergie / Stunde ohne Wärmedämmmatten 2,70 kWh/hHeizungsenergie / Stunde mit Wärmedämmmatten 1,69 kWh/hHeizungsenergieeinsparung / Stunde 1,01 kWh/h 37,5 %

ThermogrammMassezylinderisolierungMassezylinderisolierungSegmentwärmedämmmatte

ca. 50 °C

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Potentiale Massezylinderisolierung

ecodrive

Wann rechnet sich ein Isoliersystem ?

ecodriveMaschinenvergleichstest intern

ZUSAMMENFASSUNG

ENERGIEVERBRAUCH ÖlfiltrationsantriebProduktion – Verschlüsse 4-fach / PP natur + 3 % MB schwarz / 153,7 g / 47,4 s

MASCHINE VC750/160ecodrive Tech SHV1 VC750/150 Tech HV1

ÖLFILTRATIONSANTRIEB

Installierte Leistung [kW] 0,37 NEU !!! 1,5

Energieverbrauch [kWh/h] 0,15 0,60

Energieeinsparungspotential [%] - 75

ÖLTEMPERATUR

MASCHINE VC750/160ecodrive Tech SHV1Öltemperatur-Sollwert 45 °C Öltemperatur-Istwert 32,5 °C (keine Ölkühlung erforderlich)

ecodrive

Sekundärenergiebedarf

� Weiterhin ergeben sich nochmals deutliche Einsparungen wenn man berücksichtigt, dass Ecodrive + servomotorisches Dosieren grundsätzlich weniger Hydrauliköl umwälzt. Diese Öl muß durch externe Kühlungen nicht abgekühlt werden.

� Überschlagsmäßig kann man davon ausgehen, dass 25-30% der benötigten Leistung in Wärme umgewandelt werden. Diese Wärme muß mittels energieintensiver Kühlanlagen abgekühlt werden.

� Diese Sekundäreffekte ergeben nochmals ein zusätzliches Einsparpotential im Bereich von 5-10% mit Hilfe von Ecodrive plus Servomotor.

ecodrive

ecodrive bei Maschinen mittlerer Schließkraftgröße

� Höhere Pumpendrehzahl (3000 U/min)

Dadurch kleinere nur halb so große Pumpen, dadurch deutlich besserer Wirkungsgrad und geringere Kosten.

� Energieeinsparung bis zu 50% (Zyklus- und Produktabhängig)

� Kosteneinsparung Kühlwasser für Hydraulik: bis zu 100%

� Reduzierte Lärmentwicklung bis zu 5 dB

� Öl-Standzeiten „Lebensdauerfüllung“ bis zu 8 Jahre möglich

ecodrive

Fazit:� Ecodrive ist die Alternative zur vollständig servoelektrisch

angetriebenen Spritzgießmaschine.Dies gilt insbesondere dann, wenn im großen Schließkraftbereich vollständig servoelektrische Spritzgießmaschinen nicht verfügbar sind, oder Hydraulikfunktionen für Werkzeugnebenbewegungen benötigt werden.

� Der geringe Mehrpreis von ecodrive amortisiert sich in kürzester Zeit

� Aufgrund der einfachen Mechanik im Vergleich zu verstellbaren Regelpumpen sind höhere Verfügbarkeiten zu erwarten.

� Ecodrive Pumpen sind darüber hinaus weniger anfällig gegen Ölverschmutzungen.

� Durch Ecodrive können deutliche kleinere Kälteanlagen verwendet werden, die die Energiebilanz nochmals deutlich minimieren.

ecodrive

�Gesamtmaschine ENGEL mit servohydraulik

� Energievorteile vergleichbar einer vollelektrischen Maschine!

� Sehr leise

� Niedrige Wärmebelastung

� Keine Luftverwirbelung

� Geringster Kühlwasserverbrauch (Verzicht von Ölkühlern)

� Hohe Flexibilität durch Hydraulik „on board“

� Beste Voraussetzungen für� hydraulische Kernzüge

� hydraulische Heißkanaldüsen

� hydraulische Schnellspannsysteme

Zusammenfassung der Vorteile

� Energiesparende Produktion mit allen Vorteilen der Holmlostechnologie

ecodrive

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ecodrive

Ausblick in die Zukunft:

> Die energieintensive Spritzgußindustrie wird sich in den nächsten Jahren auch einem verstärkten Kostendruck durch die CO2-Bilanz aussetzen. Frankreich hat bereits eine CO2-Steuer beschlossen. Auf europäischer Ebene wird das Projekt zur Zeit diskutiert als Alternative zur bisherigen Mindestbesteuerung für Primärenergie. Es steht zu erwarten, dass eine Umsetzung auch aufgrund der knappen Haushaltslagen bevorsteht.

http://www.faz.net (Suchbegriff: Klimaschutzsteuer)

Kommission will Einheits-KlimasteuerDie EU-Kommission will nach dem Kopenhagener Klimaschutzgipfel die Einführung einer

einheitlich in der EU gültigen Klimaschutzsteuer vorschlagen. Alle Energieverbraucher sollen für den beim Heizen oder Autofahren produzierten Ausstoß von Kohlendioxid zur Kasse gebeten

werden.

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Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!