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Werkzeugtemperierung

Single setzt bei Temperiergeräten auf Wasser als Umlaufmedium bis 200 °C

27.02.2008 | Redakteur: Josef-Martin Kraus

Temperiergerät für Druckgießwerkzeuge, dass auch bei Werkzeugtemperaturen über 100 °C mit Wasser arbeitet.
Temperiergerät für Druckgießwerkzeuge, dass auch bei Werkzeugtemperaturen über 100 °C mit Wasser arbeitet.

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Die Single Temperiertechnik GmbH, Hochdorf, setzt bei Temperiergeräten für Druckgießwerkzeuge auf Wasser als Umlaufmedium. Das will das Unternehmen nach eigenen Angaben auf der Euroguss 2008 deutlich machen. Wasser hat eine wesentlich höhere Wärmeübertragungsleistung als Öl. Die Temperiergeräte sind für raue Betriebsbedingungen geeignet.

Wasser hat eine spezifische Wärmekapazität von etwa 4,2 kJ/kg·K und wird von keiner anderen Flüssigkeit auch nur annähernd erreicht. Wärmeträgeröl bietet nur knapp die Hälfte dieses Wertes und liegt beim Vergleich der Wärmeleit- und Wärmeübergangseigenschaften sogar um dem Faktor fünf bis acht unter den Kenndaten von Wasser.

Je nach Beschaffenheit des Wärmeträgeröls sind Tank-Ölsysteme nur bis etwa 150 °C Betriebstemperatur einsetzbar, weil das Öl bei höheren Temperaturen mit dem Sauerstoff der Luft reagiert, feste Bestandteile bildet und in Folge dessen Probleme im Systembetrieb verursacht. Auch diese Einschränkungen sprechen für Wasser als Temperiermedium.

Seit vielen Jahren setzt Single Wassergeräte oberhalb des atmosphärischen Siedepunkts von 100 °C ein. Dazu werden sie als geschlossene Drucksysteme baut. Aufgrund der Verdampfungsneigung des Wassers entsteht ein temperaturabhängiger Überdruck, der bei 120 °C nur 1 bar, aber bei 160 °C bereits 5 bar und bei 200 °C sogar 15 bar beträgt.

Temperiergeräte mit Wasser als Umlaufmedium bieten auch dann Vorteile, wenn in großen Anlagen längere Distanzen zwischen Werkzeug und Temperiergerät zu überbrücken sind. Wegen des physikalisch unvermeidlichen, großen Druckverlusts über die Distanz sinkt trotz leistungsstarker Pumpen an den Temperiergeräten der Durchfluss so stark, dass eine zuverlässige Regelung und Wärmeübertragung nicht mehr gegeben ist.

Temperiergeräte mit Wasser arbeiten energieeffizienter

So werden häufig aufwendige Hochtemperatur-Ölgeräte bis zu 350 °C eingesetzt, obwohl die notwendige Werkzeugtemperatur beim Aufheizen weit darunter liegt. Zur Optimierung solcher Druckgießanlagen kann ein Wechsel auf Hochtemperatur-Wassergeräte beitragen, deren Wärmeübertragung im Werkzeug aufgrund der physikalischen Eigenschaften des Wärmeträgers Wasser weitaus besser ist.

Single bietet sowohl Öl- als auch Druckwassergeräte mit maximalen Heizleistungen von 144 kW im Standard an und deckt damit auch die Anforderungen von großen Druckgießanlagen ab, die sich sonst nur mit mehreren kombinierten Temperiergeräten betreiben ließen. Für besonders energieintensive Prozesse hat das Unternehmen Geräte entwickelt, die mit Dampf anstelle elektrischer Energie beheizt werden.

Temperiergeräte serienmäßig mit Durchflussanzeige

Alle Geräte von des Herstellers sind serienmäßig mit einer Durchflussmessung ausgestattet. Die Durchflussmessung gewinnt vor allem bei der Produktion hochwertiger Komponenten für die Automobilindustrie zunehmend an Bedeutung, zum Beispiel zur Beurteilung, Überwachung und Dokumentation von Prozessparametern.

Sie ermöglicht, Beeinträchtigungen der Wärmeübertragung im Werkzeug frühzeitig zu erkennen. Die von Single eingesetzten Durchflussmesser funktionieren ohne bewegte Teile nach dem Differenzdruckprinzip und arbeiten deshalb wartungs- und verschleißfrei.

Vielsprachiger Regler für Temperiergeräte mit vielen Schnittstellen

Die Single-Temperiergeräte für die Druckgießindustrie sind mit der vielsprachigen Regel- und Steuereinheit SC standard ausgestattet. Sie bietet vielfältige Ausstattung und Funktionen: zum Beispiel mit grafikfähigem Textdisplay, Softkey-Tasten inklusive spezifischer Belegung, detaillierte Betriebs- und Alarmmeldungen sowie Parameterbezeichnungen in Echttext, grafische Darstellung von Mess- und Limitwerten von Temperatur sowie Durchfluss, eine Hilfefunktion mit möglichen Korrekturmaßnahmen bei Alarm und Programmreglerfunktion mit mehreren Rezepten.

Digitale Schnittstellen über RS 232, RS 485, kunden-spezifische Protokolle TTY, Profibus DP, CAN-Bus, Euromap 66, SPI, Modbus und Ethernet sichern die Kommunikation mit Maschinen und Leitrechnersystemen.

Als Regeleinheit für höhere Ansprüche enthält die Ausbaustufe SC professional eine Anzeige und Limitfunktion für Druck, analoge Schnittstellen zur Kommunikation von Sollwert und Istwert über Strom- oder Spannungssignal, eine Auswahl verschiedener Temperaturfühler-Eingänge, eine Regelung über Verschaltung von internem und externem Temperaturfühler als Quasi-Kaskadenregelung sowie umfangreiche Steuerungs- und Parametrierungsmöglichkeiten zur Darstellung von Sonderverfahren und -systemen.

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