Spartenübergreifendes Know-how für Roth Blasformanlage in USA - Hydrospeicher für Dynamik und Leistungsreserven

11.07.2018

Für die Entwicklung einer neuen Großblasanlage für Kunststoffprodukte an seinem Produktionsstandort in Watertown, USA, nutzte das Roth Familienunternehmen spartenübergreifende Synergien. Das Projekt bündelt die Kompetenzen des Herstellers in der Hydraulik und der Kunststoffverarbeitung. Das Hydrospeicherkonzept ermöglicht eine hohe Dynamik der Anlagenbewegungen, große Leistungsreserven sowie enorme Energieeinsparungen zum Schutz der Ressourcen. 

Roth verfügt über jahrzehntelange Erfahrung bei der Fertigung von Produkten im Blasformverfahren und lässt dieses Know-how in die Maschinenentwicklung einfließen. Die Blasanlage mit einem Gewicht von rund 125 Tonnen und einer Schließkraft von rund 300 Tonnen verfügt über drei Extruder. Für verschiedene Hydraulikanwendungen im Produktionsprozess ist die Produktionsanlage mit drei sensorgesteuerten Kolbenspeicheranlagen von Roth Hydraulics ausgestattet. Hydraulische Energie ist dabei nötig für das Öffnen und Schließen der Düsen, für die Extrusion des Kunststoffschlauchs sowie für alle Bewegungen der Blasformanlage. Die Hydraulik erlaubt die Bewegungen der Platten, der zweiteiligen Form, der Blasdorne und Blasnadeln für den Lufteinlass, das Verschließen der Form während des Blasformens sowie die Wanddickensteuerung des Kunststoffs. Die Bewegung jeder Formhälfte ist separat regelbar. Dies ermöglicht synchrone und asynchrone Bewegungen in unterschiedlichen Geschwindigkeiten. Zylinder mit Verriegelungsvorrichtungen an den vier Ecken der jeweiligen Formhälfte steuern die Schließkraft. Klemmzylinder unterstützen das finale sowie passgenaue Schließen der Form und halten dem Blasdruck bis 6 Bar Stand. Die 15 Tonnen schwere Form (7,5 Tonnen per Hälfte) bietet eine maximale Öffnung von drei Metern bei einer Geschwindigkeit von 300 Millimetern pro Sekunde. Der Arbeitsdruck der Kolbenspeicheranlage beträgt 180 Bar, der maximale Druck beträgt 210 Bar. Den Schließvorgang der beiden Formhälften sowie die Ausgabe des Kunststoffschlauchs in die Blasform steuern Proportionalventile.

Bessere Umweltbilanz durch hydraulische Energie
John Pezzi, Betriebsleiter bei Roth USA, erklärte: „Dank der Kolbenspeicheranlagen konnten wir die hydraulische elektrische Anschlussleistung um rund 75 Prozent kleiner auslegen. Das betrifft die Pumpen-, Motoren- und Wärmetauscherleistungen. Der minimierte Energieverbrauch führt zu einer besseren Umweltbilanz und hilft, die Ressourcen zu schonen.“

Maßgeschneiderte Kolbenspeicheranlagen
Die Kolbenspeicher von Roth Hydraulics für Maschinen und Anlagen sind in Größen von 0,1 bis 1.500 Liter erhältlich. Standardanlagen gibt es mit 350 Bar maximalem Betriebsdruck und Sonderausführungen bis 1.200 Bar, der Vorspanndruck ist variabel. Sie kommen zur Anwendung, wenn hohe Entnahmevolumen und Entnahmeleistungen nötig sind. Je nach Einsatzgebiet sind deutliche Kapazitätssteigerungen durch nachgeschaltete Gasbehälter möglich. Selbst kompakte, anschlussfertige Großanlagen mit einem Gesamtvolumen von weit über 100 Kubikmeter sind realisierbar – durch die Kopplung von Kolbenspeichern und nachgeschalteten Gasbehältern in beliebiger Zahl. Die Speichersysteme sind für Temperaturen von -10 bis +80 Grad Celsius geeignet, optional gibt es sie für Extremtemperaturen ab -60 und bis +200 Grad Celsius. Roth konzipiert Fluidanschlüsse und Dichtungssysteme der Kolbenspeicher individuell nach Kundenanforderung. Ein schlagartiger Gasverlust zur Fluidseite ist nicht möglich. Reibungsminimierte Dichtungssysteme gewährleisen einen hohen Wirkungsgrad sowie einen hocheffizienten Betrieb. Zusatzoptionen, wie zum Beispiel eine eingebaute Hubbegrenzung oder eine große Auswahl an Mess- und Überwachungseinrichtungen, geben Aufschluss über den Betriebszustand sowie den Energieinhalt. Die Einbaulage der Kolbenspeicher ist beliebig möglich.

Weltmarktführende Stellung mit Speichersystemen
Mit der neuen Großblasanlage verfügt Roth weltweit über fünf Produktionsstandorte, an denen Kunststoffprodukte im Blasformverfahren entstehen. Sie alle sind mit Kolbenspeicheranlagen von Roth Hydraulics ausgestattet. Neben den beiden deutschen Fertigungsstätten in Dautphetal-Buchenau und Bischofswerda, gibt es eine weitere im spanischen Tudela und zwei in den USA. Diese sind in Watertown und Syracuse. Der Hersteller verfügt über die weltweit größten Blasformanlagen. Mit ihnen fertigt Roth Behälter bis zu 10.000 Liter Fassungsvermögen.

Matthias Donges, Chief Executive Officer (CEO) der Roth Industries, hob hervor: „Die neue Blasformanlage in den USA ist ein schönes Beispiel für die Synergienutzung quer durch die Sparten unseres Familienunternehmens. Unsere Expertisen in der Hydraulik, der Kunststoffverarbeitung und im Maschinenbau ermöglichten eine moderne und hocheffiziente Fertigungseinrichtung.“ Mit seinen Energiespeichersystemen gehört das hessische Familienunternehmen zu den Weltmarktführern und untermauert dies mit der neuen Produktionsanlage in Watertown.

 

 
Drei Kolbenspeicheranlagen von Roth Hydraulics sind Bestandteil der Großblasfertigungsanlage bei Roth USA in Watertown.

 

Hydrospeicher von Roth Hydraulics
Hydraulikspeicher, auch Hydrospeicher genannt, basieren auf einer leistungsstarken Technologie zur Speicherung und Entnahme von hydraulischer Energie. Dabei wird eine Hydraulikflüssigkeit wie etwa Öl unter Druck in einen mit Gas gefüllten Druckbehälter gepresst. Das Gas und die Hydraulikflüssigkeit sind entweder durch einen Kolben, eine Blase oder eine Membran voneinander getrennt. Die Hydraulikflüssigkeit komprimiert das Gas und hydraulische Energie wird gespeichert. Sie kann später jederzeit mechanisch freigegeben werden. Bei abfallendem Systemdruck entspannt sich das Gas und drängt die Flüssigkeit aus dem Speicher zurück in das Hydrauliksystem. Hydrospeicher kommen überall dort zum Einsatz, wo höchste Leistung bei geringem Energieaufwand gefragt sind, also im Anlagenbau, in der Mess- und Prüftechnik, in der Mobilhydraulik, aber auch immer mehr in Anlagen zur Nutzung natürlicher Ressourcen wie Wind- und Wasserkraft.