Zu den Betriebskosten
von Waterjet-Wasserstrahlschneidern zählen:
- Elektrizität
- Sand
- Operator
- Verbrauchsmaterialien für die Pumpe
- Düsen und Mischrohre im Kopf
- Wasser
In Waterjet-Anlagen zum Wasserstrahlschneiden werden zwei Arten von Hochdruckpumpen eingesetzt: direkte (Kurbel) und indirekte (mit Druckübersetzer). Als erstes wurden
Pumpen mit Druckübersetzer entwickelt.
In Zwischenpumpen wird Öl mit einem Druck von 200 bar im Verhältnis 1:20 zu einem Kolbendruckverstärker gepumpt, wodurch in der Ausgangsstufe (Wasser) ein Druck von 4000 bar erreicht wird.
Darüber hinaus erreichen Pumpen mit Verstärker eine Leistung von 50 PS (Kurbel 30 PS), was die Auswahl an Düsen mit unterschiedlichen Durchmessern erheblich erweitert und sich direkt auf die Qualität und Effizienz der Bearbeitung auswirkt.
Pumpen mit Verstärkern, die in Kimla Waterjets verwendet werden, ermöglichen eine sanfte und freie Druckeinstellung ab 500 bar, wodurch Probleme bei Kurbelpumpen automatisch gelöst werden.
Bei Kurbelpumpen wird Wasser durch drei Kolben gepumpt, die von einer Kurbelwelle angetrieben werden. Das einzig Positive an der Kurbelpumpe ist der höhere Wirkungsgrad (ca. 10 %) als bei klassischen Pumpen. Dies liegt an der fehlenden indirekten Ölversorgung, die sich im Betrieb erwärmt.
Die in Kurbelpumpen erreichten Drücke betragen 3500 bar, in modernen Pumpen mit Druckübersetzer bis zu 6000 bar (bei Tests betrug der Druck bis zu 14000 bar). Darüber hinaus sind Kurbelpumpen im Betrieb bis zu viermal teurer, da die Häufigkeit der Kolbenbewegungen mehrere Dutzend Mal höher ist, was einen häufigen Austausch teurer Verbrauchsmaterialien erforderlich macht. Unter Berücksichtigung einiger Stromeinsparungen sind die Betriebskosten einer klassischen Pumpe immer noch halb so hoch wie die einer Kurbelpumpe.
Ein weiteres gravierendes Problem beim Einsatz von Kurbelpumpen ist die Unmöglichkeit, die Pumpe sofort anzuhalten, was zu großen Energie- und Wasserverlusten führt.
Darüber hinaus erhöht die eingeschränkte Möglichkeit der Druckregulierung bei Kurbelpumpen durch Regelung der Motordrehzahl mittels Wechselrichter die Betriebskosten. Die minimale Drehzahl des Motors, die eine angemessene Kühlung gewährleistet, erzeugt einen zu hohen Druck, um Glas sicher zu durchstechen und zu schneiden, was dazu führt, dass zusätzliche Köpfe verwendet werden müssen, die die Energie des Wasserstrahls begrenzen.
