Produkt des Jahres 2023

Annina Schopen,

Preis für Nachhaltigkeit: HB-Therm

Viele Stellschrauben können bewegt werden, um Temperierung effizienter zu machen. Die neue Gerätegeneration Series 6 von HB‑Therm mit ihrem Flaggschiff, den Temperiergeräten Thermo-6, wurde mit verschiedenen Features ausgestattet, um den energieintensiven Temperierprozess bei der Spritzteilherstellung ressourcensparender zu gestalten. Dazu gehören u.a. drehzahlgeregelte Pumpen und der Assistent Energy-Control, mit dem sich ein immer optimaler Betriebspunkt erreichen lässt. Resultat ist eine um bis zu 85 % geringere Leistungsaufnahme. Der Sonderpreis für Nachhaltigkeit, der von der Redaktion des Kunststoff Magazins vergeben wird, geht u.a. deshalb an HB-Therm.

© HB-Therm

Drehzahlgeregelte Pumpen

Eine der wichtigsten Maßnahmen zur Senkung des Energieverbrauchs von Temperiergeräten und damit der Spritzteilproduktion insgesamt ist die Drehzahlregelung der Pumpen im Medienkreislauf. Die für den Prozess benötigte Förderleistung der Pumpe braucht in den meisten Fällen das Fahren mit Nenndrehzahl nicht. Als stetiger Verbraucher benötigt eine nicht frequenzgeregelte Pumpe immer dieselbe elektrische Leistung, ob diese nun für den Prozess notwendig ist oder nicht. Pumpen mit Frequenzregelung passen über verschiedene Betriebsarten und individuelle Einstellmöglichkeiten ihre Drehzahl dem Prozess an und sind somit sehr viel energieeffizienter im täglichen Betrieb als Pumpen ohne Frequenzumrichter.

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Über die Gerätesteuerung lassen sich unterschiedliche Betriebsarten anwählen. Im Eco‑Mode regelt das Gerät wahlweise auf Drehzahl, Durchfluss, Pumpendruck oder auf Temperaturdifferenz zwischen Vor- und Rücklauf. Im Boost-Mode läuft die Pumpe mit maximaler Drehzahl, sodass der maximal mögliche Durchfluss erreicht wird. Diese Betriebsart ist aber aufgrund des höheren Energiebedarfs für den Dauerbetrieb nur bedingt einsetzbar.

Exklusive Direct‑Drive-Pumpen mit bis zu 20 Prozent höherem Wirkungsgrad

Erstmals an den Thermo-6-Temperiergeräten kommt eine Direct‑Drive-Pumpe zur Anwendung. Bei diesen Pumpen verschmelzen Motor und Magnetkupplung. Die Drehmomentübertragung erfolgt von der Motorwicklung durch den Spalttopf direkt auf den Innenrotor. Mit dieser neuen Technologie hat HB‑Therm einen weiteren wichtigen Schritt in Richtung eines nachhaltigen und energieeffizienten Betriebs seiner Thermo-6 gesetzt. Im Vergleich zur Peripheralradpumpe mit Magnetkupplung weist die Direct‑Drive Pumpe einen um bis zu 20 Prozent höheren Wirkungsgrad auf, da aufgrund eines nichtleitenden Kunststoff-Spalttopfs die sonst typischen Wirbelstromverluste vermieden werden. Die Pumpe arbeitet mit einem wassergekühlten Motor und ist in ihrer Bauart ohne Magnetkupplung und ohne Lüfter kompakter und kostengünstiger. Aktuell ist der Temperaturbereich dieser neuesten Pumpengeneration noch auf Temperiergeräte bis maximal 100 °C beschränkt, wird aber weiter ausgebaut, so HB-Therm.

Energy‑Control

Die Steuerung kann aber noch mehr. Sie lässt auch individuelle Einstellungen zu, um den jeweils optimalen Betriebspunkt für jede Herstellung zu finden. Dabei bleibt die visuelle Darstellung mit Pumpendrehzahl, der Temperaturdifferenz zwischen Vor- und Rücklauf sowie der direkten finanziellen Ersparnis pro Jahr einfach. Die Einstellungen basieren auf dem Zusammenhang zwischen Drehzahl bzw. Durchfluss, der Temperaturdifferenz und der damit zusammenhängenden Energieersparnis. Bei der Anpassung einer der Grössen durch den Anwender verändern sich die beiden anderen Parameter in gleichem Mass mit. Die gewünschte Einstellung wird mit einfachem Knopfdruck übernommen.

Heizelemente ohne direkten Wärmeträgerkontakt im tanklosen Medienkreislauf

Heizelemente erreichen während der Heizphase extrem hohe Temperaturen, die weit über dem Sollwert liegen. Ablagerungen bilden eine wärmeisolierende Schicht und verschlechtern den Wärmeübergang zunehmend. Nicht so bei den Heizelementen von HB‑Therm: Die Heizung besteht aus Edelstahlrohren. Die Heizwendel werden um diese Rohre gewickelt und haben daher keinen direkten Kontakt mit dem Wärmeträger. Durch den indirekten Kontakt und die hohe Strömungsgeschwindigkeit entstehen weniger Ablagerungen in der Heizung. Damit bleibt die Beheizung effektiv und der Energiebedarf effizient.

Ultraschall-Durchflussmessung

Mit einer Ultraschall-Durchflussmessung lassen sich Veränderungen im Durchfluss unmittelbar erkennen. Der große Messbereich bietet hohe Messgenauigkeit auch bei geringen Durchflüssen. HB‑Therm gewährt mit der Einführung der Thermo‑6 nicht nur eine lebenslange Garantie auf die Heizung, sondern neu auch auf die Durchflussmesser. Energieeffizienz ist auch hier ein bedeutender Maßstab, denn nur, wenn der Durchfluss stimmt, kann Qualität in Serie produziert werden, und das zu vernünftigen Kosten. Die Fertigung von Ausschuss kann unterbunden werden, noch bevor er entsteht. Das sind Features, die eine wirtschaftliche Herstellung erst möglich machen.

Bypass-Kühlung mit Proportionalventil

Dieses Hardware-Highlight der Thermo‑6 sorgt für hohe Regelgenauigkeit, lange Lebensdauer und Betriebssicherheit. Die Bypass-Kühlung regelt mittels Proportionalventil die Menge des Mediums, die den Plattenwärmetauscher durchfliesst. Die Kühlwasseraustrittstemperaturen übersteigen dabei die 60 °C nicht, was einer Verkalkung des Kühlers wirksam entgegenwirkt. Diese feine Kaltwasserregulierung hat zudem den Vorteil, dass schädliche Druckschläge verhindert werden. Die integrierten Kühlwasser- und Rücklauffilter schützen den Hydraulikkreis vor losen Partikeln, die zu Verstopfungen führen können. Als Zusatzausrüstung bietet HB-Therm für die Thermo-6 Geräte eine Überwachung des Rücklauffilters an, die Verstopfungen im Filtersieb frühzeitig erkennt und zur Wartung aufruft, wenn es Zeit dafür ist.

Überwachungsfunktionen

Natürlich sorgen letztlich auch die umfangreichen Überwachungsfunktionen an den Thermo‑6-Temperiergeräten für eine reibungslose Fertigung, geringeren Verschleiß und Verschmutzung sowie lange Standzeiten und damit einen energie- und ressourcenschonenden Einsatz. Exemplarisch sind hier etwa die Überwachung von Schlauchbruch und Leckage, die Prozessüberwachung mit automatischer Grenzwerteinstellung sowie die geregelte Systemdruck-Überlagerung zu nennen.

Es ist das Zusammenwirken der verschiedenen Features der neuen Temperiergeräte-Generation von HB‑Therm, die einen wirklich energieeffizienten und ressourcenschonenden Betrieb erst ermöglicht. Eine lange Lebensdauer der Temperiergeräte trägt am meisten zur Nachhaltigkeit bei, weshalb die Technologie von HB‑Therm seit jeher auf Qualität und Langlebigkeit ausgerichtet ist. Mit den steigenden Energie- und somit Betriebskosten erfolgen fortlaufend weitere Optimierungen zur Effizienzsteigerung. Den Einsatz von drehzahlgeregelten Pumpen betrachten der Hersteller als ökologische Verpflichtung, weshalb bei der neuen Gerätegeneration keine anderen Pumpen mehr eingesetzt werden.

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