Das oberösterreichische Traditionsunternehmen Trodat, Weltmarktführer bei selbstfärbenden Stempeln und Lasergravurmaschinen, hat mit diesem Verteilungs- und Überwachungssystem seit Mitte 2010 den Durchblick, was seine Temperierkreisläufe am Werkzeug betrifft. Das System, das auch als „elektronische Wasserbatterie“ bezeichnet wird, ist in unmittelbarer Nähe zum Werkzeug in der Spritzgießmaschine positioniert. Es ermöglicht eine lückenlose Überwachung der Durchflussmengen der angeschlossenen Temperierkreise. Dabei werden die Ist-Werte mit den minimal und maximal zulässigen Durchflusswerten verglichen, und zwar für jeden einzelnen Temperierkreislauf mit seinen individuell festgelegten Grenzwerten. Wird eine unzulässige Abweichung festgestellt, erfolgt umgehend eine Alarmierung. Mit dieser Überwachung erzielt Trodat eine bisher nicht erreichte Prozesssicherheit und eine sehr niedrige Ausschussquote.

„Die Vorteile des Systems sind für uns so überzeugend, dass wir uns nach einer Testphase an acht Spritzgießmaschinen zur Ausrüstung weiterer Maschinen entschlossen haben. Die neuen Spritzgießmaschinen von Engel werden damit direkt ab Werk ausgestattet, einschließlich einer Schnittstelle zur Visualisierung auf der CC 200-Steuerung von Engel. Bei den vorhandenen Spritzgießmaschinen, beispielsweise solchen mit einer CC 100-Steuerung, oder anderen Maschinenfabrikaten bietet uns der Hersteller spezielle, externe Visualisierungslösungen“, so ein Sprecher von Trodat. Hersteller dieses werkzeugnahen Wasserverteilungs- und Überwachungssystems namens FlowWatch ist die Oni Temperiertechnik Rhytemper aus Großröhrsdorf, ein Tochterunterunternehmen der Oni-Wärmetrafo aus Lindlar.

Weniger Energieverbrauch und kürzere Zykluszeiten

Neben der hohen Prozesssicherheit, bietet die werkzeugnahe Installation des Überwachungssystems zahlreiche, weitere Vorteile und Einsparpotenziale. So wird der Energieverbrauch zur Kühlwasserherstellung in der Regel um 25 bis 30% gesenkt. Auch der Installationsaufwand und Wärmeverlust bei der Verschlauchung wird gegenüber der bisherigen Einzelverschlauchung auf ein Minimum reduziert. Die entsprechend groß dimensionierte Hauptzuleitung zum Verteilerblock reduziert darüber hinaus den Druckverlust im Schlauchsystem erheblich; dies ermöglicht größere Wassermengen am Werkzeug. Die schnellere Kühlung führt so zu einer entsprechend kürzeren Zykluszeit, etwa 8% weniger, wie man aus verschiedenen, vergleichbaren Projekten weiß.

Die permanente Erfassung und Überwachung der Durchflüsse und Temperaturen sorgt für eine hohe Transparenz der Werkzeugtemperierung. Die Durchflussmengen in den einzelnen Temperierkreisen werden sichtbar, mit den im Verteilerblock integrierten Handregulierventilen abgeglichen und so bisherige Problemzonen gezielt optimiert. Die Multifunktionalität des Verteilerblocks bietet darüber hinaus interessante Erweiterungsmöglichkeiten. So kann das System durch Austausch der Handregulierventile gegen Automatikventile auf das patentierte Impulstemperierverfahren Rhytemper aufgerüstet werden.
Mit der Oni Visualisierungseinheit FC, die als Ergänzung zur Spritzgießmaschinenschnittstelle erhältlich ist, werden umfangreiche Analyse- und Auswertefunktionen zur Verfügung gestellt.

Neben den, auch auf der Maschinensteuerung angezeigten, Ist-Werten und der Toleranzwertvorgabe zeigt die Visualisierungseinheit zusätzlich die abgeführte Wärmemenge jedes einzelnen Temperierkreises sowie die Wärmemenge für das gesamte Werkzeug. Eines der größten Vorteile ist die grafische Darstellung der Durchflussmengen über einen längeren Zeitraum (500 Tage). Angezeigt werden, jeweils für jeden Kühlkreis, der untere und obere Grenzwert sowie der entsprechende Durchfluss. So wird auf einen Blick der Zustand des jeweiligen Kühlkreislaufes erkannt und der zeitliche Verlauf dokumentiert. Eine schleichende Verschmutzung der Kühlkanäle, die zu einer verminderten Wärmeübertragung führt, wird somit frühzeitig erkannt; durch eine vorbeugende Instandhaltung können die nachteiligen Auswirkungen vermieden oder zumindest in Grenzen gehalten werden.

Kosteneffizienz
Höhere Qualität, kürzerer Zyklus

Trodat, ein Hersteller von Stempeln und Lasergravurmaschinen, hatte zunächst acht Spritzgießmaschinen mit einem Wasserverteilungssystem einschließlich einer elektronischen Durchfluss- und Temperaturüberwachung ausgerüstet. Dieses System wird direkt an das Werkzeug und die Spritzgießmaschine angeschlossen. Der Kunststoffverarbeiter erzielt damit eine höhere Formteilqualität und eine höhere Prozesssicherheit als zuvor, weil er damit ein allmähliches Zusetzen der Kühlkreisläufe frühzeitig erkennen kann. Daneben spart er damit auch noch erheblich an Kühlkosten und profitiert durch die effizientere Kühlung von einer kürzeren Zykluszeit von ungefähr 8%. Nach der Testphase an seinen Spritzgießmaschinen bestellte der Kunststoffverarbeiter weitere Systeme, die direkt bei dem Spritzgießmaschinenbauer an die Maschine montiert wurden.

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Ralf Radke, Geschäftsführer, Oni Temperiertechnik Rhytemper, Großröhrsdorf, r.radke@oni-rhytemper.de