Az OEM-ek (az Original Equipment Manufacturer rövidítése, ami magyarul eredeti berendezésgyártó, jelentése amikor más gyártók termékeit összeszerelve a cég a saját termékeként adja tovább a berendezést) hagyományosan 7 bar-os üzemi nyomásra tervezik a pneumatikus gépeiket és berendezéseiket. Azonban tapasztalatból tudom, hogy ezt 4 bar-ra csökkentve, a végfelhasználók akár 29%-kal is csökkenthetik az energiaköltségeiket bizonyos esetekben, ami erőteljes USP-t (Unique Selling Proposition rövidítése, magyarul egyedi terméktulajdonság) ad az OEM-nek. Annak érdekében, hogy ezt az igen előnyös célt elérjék, egyre több OEM működik együtt szakértői csapatunkkal, itt az SMC-nél, aki egyszerre kínálja a „know-how”-t és a termékeket is a koncepció megvalósításához.
Roy Schep, Energiahatékonysági menedzser, SMC Hollandia
2022 JANUÁR
A 4 bar-os standard üzemi nyomásra való átállás már megkezdődött néhány nagy gyártó cégnél. Bár még nem ezt az alkalmazást látjuk az uralkodó irányzatnak, de hiszünk abban, hogy a nem túl távoli jövőben ez válik a bevett gyakorlattá, ahogy szigorodnak a szabályozások és a fokozódik a társadalmi nyomás az energiahatékonyabb ipar iránt.
Ezt észben tartva az OEM-eknek el kell kezdeniük a felkészülést a 4 bar-os környezetre. A most véghez vitt átállással ipari úttörőkké válhatnak, ami nemcsak segít megszerezni a gyorsan fejlődő piac nagyobb részét, hanem jelentősen fellendíteni a vállalati imázst is. Habár először ez a fejadat ijesztőnek tűnhet, de a megfelelő technológiai partnerrel való együttműködés segíthet a fájdalommentes átállásban.
Bár a gépalkatrészek túlnyomó többsége 4 bar nyomáson is működni fog, természetesen néhányukat alaposan szemmel kell tartanunk, hogy biztosítsuk a rendeltetésszerű működésüket.
Aktuátorok: előre tolva
Amikor egy gép tervezése a nulláról indul, érdemes a munkát végző alkatrészekkel kezdeni: az aktuátorokkal. Általánosan elmondható, hogy ezek azok az elemek, amelyek alacsonyabb nyomáson nem tudnak a legjobban, vagy néha semennyire sem teljesíteni.
Két változó a kulcs: az erő és a sebesség. Tapasztalataim szerint a vízszintes alkalmazások többsége alacsonyabb tápnyomáson üzemel, mivel csak a súrlódás, és nem az erő ellenében fejt ki hatást. Ennek eredményeképp az a megszokott, hogy az aktuátorok méretezése a vízszintes alkalmazásokhoz egy adott működési sebességre történik.
Azonban a függőleges alkalmazásoknál már más lehet a történet, hiszen a hengernyomásnak le kell győznie a terhelési nyomást. Ezek az alkalmazások kritikusabbak szoktak lenni, és általában specifikus megfontolást igényelnek annak érdekében, hogy az aktuátor megfeleljen a kitűzött célnak. A függőleges alkalmazások esetében a nyomás 4 bar-ra csökkentése nagyobb dugattyúármérőjű aktuátorok használatát teszi szükségessé a megfelelő erő biztosításához. Ha a helyhiány miatt a nagyobb dugattyúátmérő használata problémát jelent, a VBA nyomásfokozó szériánk képes az alkalmazásnak lokális szinten biztosítani a szükséges nyomást anélkül, hogy növelni kéne a fő ági nyomást, így lehetővé téve a már meglévő méretű aktuátor használatát.
Bármelyik esetben egyszerű számítással meghatározható a munkahenger által kifejtett elméleti erő: F= P x A, ahol az F az erő Newtonban, a P a nyomás bar-ban, és az A a munkahenger hasznos dugattyúfelülete cm2 -ben. Megjegyzésként, a 4 bar-on történő munkavégzés nagyobb dugattyúátmérőt igényel, azonban a levegőfogyasztásban a megtakarítás ellensúlyozni fogja az esetleges többletköltségeket.
Az egyik felmerülő kihívás a hely kérdése. Mi történik akkor, ha a nagyobb dugattyúátmérőjű munkahenger fizikailag nem fér be az Ön kijelölt tervezési helyére? Ekkor olyan beszállítót kell választani, aki kompakt és alacsony tömegű aktuátor megoldásokat tud nyújtani. Egy olyan vállalat, mint az SMC, kompaktabb hengermegoldásokat kínál, mint versenytársai. Ezek a termékek alacsonyabb minimális üzemi nyomással és számos energiatakarékos koncepcióval is rendelkeznek.
A másik lehetőség más technológia használata, például a kettős erővel működő henger. Emlékeztetőül, az optimális megoldás meghatározásához hasznos kihasználni egy elismert pneumatikus beszállító szakértelmét.
Szelepek: átveszik az irányítást
Valójában nem a magas vagy az alacsony nyomás határozza meg az aktuátor sebességét, hanem a beérkező térfogatáram. Ha nagyobb sebességre van szüksége, akkor a szelep ezt szabályozza Önnek. A kiválasztott munkahenger dugattyúátmérővel és erővel már lehetséges meghatározni a szelep méretét. Mi kínáljuk az útváltó- és a folyamatszelepeket a legalacsonyabb fogyasztással, így ideálisak a 4 bar nyomáson történő használatra.
Lefúvatók és vákuum egységek
A lefúvatók és a vákuum egységek esetében a nagyobb nyomás nem jelenti a nagyobb teljesítményt, hanem inkább az ellenkezőjét, ezért az olyan termék, mint a nagyteljesítményű fúvóka jelentős haszonnal járhat. Ez a megoldás maximalizálhatja a légbefúvás hatékonyságát, köszönhetően a fókuszáltabb fúvóhatásnak. Valójában, a Bernoulli-hatás alapján 10%-kal javíthatja a fúvóhatást.
Nemrégiben láthattuk ezt működés közben egy folyékony mosószert gyártó vevőnknél. A cégnél a flakonrendező gépben 25 fúvóka volt egy SMC versenytárstól, amelyek éves levegőfogyasztása 22 441 €-ba került. Az alkalmazás-analízis után azt javasoltuk a vevőnknek, hogy a mi nagyteljesítményű fúvókáink kerüljenek beépítésre. Ezek a termékek ugyanazt a fúvási teljesítményt (áramlást és fúvóhatást) biztosítják, de kisebb fúvókaátmérővel, ami lehetővé teszi a kisebb bemeneti nyomás használatát. A csökkentett levegőfogyasztás éves szinten 6 183 € megtakarítást jelentett, ami mindössze 1,57 hónap alatt megtérült. Ugyan ezt a cserét végeztük el további hat gyártósoron, ami összesen 37 098 € éves megtakarításhoz vezetett.
Az SMC 4 bar melletti határozott elkötelezettsége a vákuum-egységeinken is látható, amelyek alacsony üzemi nyomáson működnek a legjobban (maximális hatékonysággal). 4 bar-on biztosított az alkatrész vagy termék biztonságos tartásához szükséges vákuumnyomás. Ezen a nyomásértéken túl a levegő (és a pénz) egyszerűen kárba vész, és a vákuum-egység veszít hatékonyságából. A nyomás növelésével nem kap több erőt vagy sebességet, csupán több hatástalanságot.
Szabályozás a többletért
Mivel a szabályzók felelnek a felhasználási hely nyomásáért, így jó társunk lehetnek a 4 bar-os úton, főként azért, mert velük még tovább csökkenthetjük a nyomást ott, ahol lehet. Ez magában foglalhatja a lefúvató vagy vákuum alkalmazásokat, amelyek még nagyobb energiahatékonyságot biztosítanak a gépnek. Minden kis lépés segít.
A nyomás figyelése
Habár a nyomáskapcsolónak nincs közvetlen szerepe a 4 bar-os elgondolásban, hosszú távon előnyös lehet. Például, amikor 4 bar-ra tervezünk egy gépet, szükséges a nyomás figyelése, mivel alacsony a határérték. A nyomásfigyelés elsősorban ellenőrző mérést végez, hogy a gép megkapja a szükséges 4 bar-os nyomást. Másodsorban a nyomáskapcsolók képesek figyelni a légfogyasztást, és azonosítani a felmerülő nyomásveszteségeket. A levegő szivárgás egy olyan dolog, amit egyetlen gép sem engedhet meg magának, kiváltképp 4 bar nyomáson.
A 4 bar-os jövő
Az OEM-eknek javasolniuk kell, hogy a végfelhasználók a 4 bar-on működő gépeket alkalmazzák, hogy versenyképesek maradjanak. Azon projektek felgyorsítása érdekében, amiben szerepel erre az üzemi nyomásra tervezett gép, az SMC szakértői csapata képes optimális megoldást szolgáltatni az OEM-eknek és a végfelhasználóknak egyaránt. A projektbe való korai bekapcsolódással gondoskodhatunk minden pneumatikus alkatrésznek a megfelelő méretezéséről, és biztosíthatjuk a kevesebb energiafogyasztásukat anélkül, hogy veszélyeztetnénk a gép teljesítményét. Ezen felül olyan megoldásokat tudunk szállítani, amelyek minimális hatással vannak a környező, vagy csatlakozó komponensekre, így elkerülhető az újratervezéssel járó felesleges idő és költség. Az utólagos bővítéssel járó projektek is profitálnak ebből a megközelítésből.
