Zeichnung von diversen blauen Zahnrädern.

In der Kunststoffverarbeitung ist es wichtig, einen kühlen Kopf zu bewahren. Kühl- und Temperierlösungen müssen den Anforderungen entsprechend optimiert sein. (Bild: j-mel - stock.adobe.com)

Ob für den Einsatz von Spritzgieß- und Warmformmaschinen oder anderweitige Anwendungen in Fertigungshallen: Stabile Prozesstemperaturen gehören bei der Kunststoffproduktion zum A und O. Gerade wenn es um die Fertigung oder Weiterverarbeitung von Komponenten etwa für Automotive, die Elektronik-, Lebensmittel- oder Verpackungsindus-trie sowie Life Science geht, müssen Kühl- und Temperiergeräte zuverlässig ihren Dienst verrichten. Um die Produktion nachhaltig zu sichern, sind immer energieeffizientere und langlebige Systeme gefragt, die gleichzeitig nicht mit Leistung geizen und eine hohe Temperaturstabilität garantieren. Daneben sollten sie klima- und energieschonend betrieben werden können und etwa auf klimafreundliche Kältemittel setzen. Wie sich all dies vereinen lässt, verdeutlicht das in Egelsbach ansässige Automatisierungsunternehmen SMC.

Temperieren ohne Qualitätseinbußen

Eine präzise Temperaturregelung sichert die Produktqualität, das gilt insbesondere im Bereich der Kunststoffverarbeitung. Auf engem Raum müssen schmale Temperaturfenster eingehalten werden, sonst drohen Einbußen im Hinblick auf Qualität und/oder Quantität der Fertigung. Aber auch die Zuverlässigkeit von Maschinen kann nachlassen, wenn Prozesstemperaturen den optimalen Bereich verlassen. Hier gilt es, maximale Energieeffizienz bei minimierter Größe in Einklang zu bringen. So steht Anwendern ein breites Portfolio an Lösungen zur Verfügung, die sich je nach Bedarf individuell einsetzen lassen. Das Spektrum passt sich stetig an die Anforderungen verschiedenster Branchen an und umfasst Kühl- und Temperiergeräte bis zu einer Leistung von 30 kW und je nach Serie mit einer Temperaturstabilität von ±0,1 bis ±2 K. So verfügt beispielsweise das luft- oder wassergekühlte Stand-Alone-Temperiergerät der Serie HRSH150 über Schutzart IPX4 für widrige Fertigungsumgebungen und hält dabei die Temperatur um ±0,1 °C stabil. Dieses verfügt über eine Durchflussrate von bis zu 180 l/min und einen Lautstärkepegel von 68 dB. Die dichtungslose Eintauchpumpe spart Wartungszeit und schützt langfristig vor Leckagen. Das spart Kosten und schont Ressourcen. Das Unternehmen setzt bei all seinen Kühl- und Temperiergeräten auf umweltfreundliche Kältemittel nach internationalen Standards, wie etwa R407C, R410A.

Weißes Kühlgerät mit schwarzen Lamellen.
Die Dreifachregelung der besonders vielfältigen und effizienten Kühl- und Temperiergeräte der Serie HRSH reduzieren den Energieverbrauch gegenüber herkömmlichen Geräten um bis zu 53 %. (Bild: SMC)

Energie im Kreislauf halten

Eine weitere Besonderheit der Systeme: Auch wenn geheizt werden muss, sparen sie Strom – dank einer Wärmerückgewinnung im Kühlmittelkreislauf. „Das Highlight der Serie HRSH150 ist unter anderem die energiesparende Dreifachregelung“, sagt Ralf Ginter, Product Application Manager von SMC Deutschland. Diese stimmt die Drehzahl von Kompressor, Lüfter sowie Pumpe lastabhängig aufeinander ab. „So lässt sich der Energieverbrauch gegenüber herkömmlichen Geräten um bis zu 53 % senken. Der Heißgasbypass lässt sich zudem effektiv im Winter nutzen, wenn die Temperatur unter 5 °C gehen sollte und Schäden am System drohen. Und da das Umlaufmedium ohne separate elektrische Heizung aufgewärmt wird, werden Materialressourcen und Wartung gespart“, so Ginter. Um Kosten zu sparen und Ressourcen zu schonen, arbeitet beispielsweise auch die Serie HRR mit einem geschlossenen Kühlwasserkreislauf: Die per 19-Zoll-Einschub leicht in ein Rack integrierbaren Geräte minimieren so Wasserverluste im Betrieb und eignen sich unter anderem für Fertigungsanwendungen, die mehrere Kühlgeräte benötigen. Dabei sparen Anwender nicht nur Platz, sondern auch Zeit und Kosten bei der Wartung. So lässt sich zum Beispiel der Partikelfilter tauschen, ohne das Gerät aus dem Rack entnehmen zu müssen.

Zwei Kühlgeräte in weiß und grau.
Das Kühl- und Temperiergerät HRS-R von SMC. (Bild: SMC)

Kühlen in widriger Umgebung

Eine besondere Herausforderung für Kühl- und Temperiergeräte ist der bereits erwähnte Einsatz in widrigen Umgebungen, in denen sie Partikeln, Spritzwasser oder Reinigungsmitteln ausgesetzt sind. Doch auch hier gilt es, eine genaue Temperaturstabilität für das Umlaufmedium einzuhalten. Die Modelle der Serie HRS-R verfügen daher nicht nur über Schutzklasse IP54, sondern wurden mit einem optionalen Metallgehäuse ausgestattet. So ist die Bedien- und Steuereinheit gegen Staubablagerungen im Inneren sowie gegen Spritzwasser von außen geschützt. Auch kommt wie bei den anderen Geräten des Herstellers eine besondere Schutzfunktion zum Tragen: Nähert sich die Temperatur dem Gefrierpunkt, erzeugt die Pumpe automatisch Wärme und verhindert damit potenzielle Frostschäden (Gefrierschutzfunktion). Integrierte Sensoren überwachen überdies den Betrieb des Kühl- und Temperiergeräts HRS-R rund um die Uhr. So werden interne Temperatur, Druck und Betriebszeit auf einem Digitaldisplay visualisiert und beim Auftreten etwaiger Fehler das Selbstdiagnose-Ergebnis anhand von Alarmcodes angezeigt. Mit Blick auf die Zukunft wird auch das Einbinden von Komponenten in das Produktionsnetzwerk immer wichtiger – Stichwort Industrie 4.0. Mit dem Service „EnergieTransparenz@SMC“ unterstützt das Unternehmen Anwender etwa beim Erkennen von Leckagen bei Pneumatikanwendungen. Hierzu werden Baugruppen in vorhandene Maschinen eingebaut, die Energiedaten per Mobilfunk zur SMC-eigenen IoT-Plattform übertragen und Anwendern bereitgestellt. Auch für weitere Bereiche der Kunststoffbearbeitung, wie etwa jene, die einen hohen Reinheitsgrad erfordern, wie bei Lebensmittelverpackungen oder Life Science, bietet man zudem effiziente Ionisierer an. Diese bauen elektrostatische Ladung ab und vermeiden, dass Teile aneinanderhaften oder störende Partikel anziehen. Einen nachhaltigen, energieeffizienten Einsatz ermöglicht etwa der Pistolen-Ionisierer der Serie IZG10, bei dem sich zwischen den Betriebsmodi „kontinuierliche Blasluft“ oder „Impulsblasluft“ wählen lässt.

Quelle: SMC Deutschland

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