Vernetzte Steuerung

Meinolf Droege,

Schneller Spritzgießen mit entfeuchteter Luft

Das Verkürzen der Kühlphase beim Spritzgießen durch Absenken der Kühlwasser-Temperatur hat Grenzen: Kondensation an Formteilen und die Kosten sind zu beachten. Eine Möglichkeit ist der Einsatz entfeuchteter Luft im Umfeld des Spritzgießwerkzeugs.

Ein Entfeuchtungs-System für Formwerkzeuge ermög­licht die Arbeit mit niedrigeren Kühlwassertemperaturen. © Farragtech

Um wirtschaftlicher zu produzieren, suchen Spritzgießer nach neuen Wegen, um die Zykluszeit zu reduzieren. Ein Ansatzpunkt ist die Kühlphase, da sie häufig mehr als ein Drittel der Zeit einnimmt. Wird jedoch zu diesem Zweck schlicht die Kaltwassertemperatur abgesenkt, nimmt die Produktqualität durch vermehrte Kondensation auf der Formoberfläche ab. Eine Möglichkeit, auch bei Wassertemperaturen von 6 Grad Celsius die Bildung von Schwitzwasser zu verhindern, ist der Einsatz des Mould Area Protector (MAP) von Farragtech. Durch Abschottung der Formkabinen und deren Versorgung mit entfeuchteter Luft kann die Produktivität erhöht werden. Um auch kleinere Kabinen effektiv zu entfeuchten, steht nun auch eine kleinere Variante zur Verfügung. Die Steuerung bietet neben der Bedienung auf einem Touch-Display verschiedene Anbindungsmöglichkeiten, beispielsweise für den mobilen Zugriff.

Für die Kühlung bei Formprozessen ist 6 Grad Celsius eine typische Kaltwassertemperatur. Die Idee, mit geringerer Temperatur die Produktivität zu steigern, drängt sich auf. Fällt die Temperatur jedoch unter 6 Grad Celsius, ist die Zugabe von Frostschutzmittel erforderlich – was allerdings die Wärmeleitfähigkeit des Wassers vermindert. Zudem verstärkt die erhöhte Temperaturdifferenz zwischen der gekühlten Werkzeugform und der Umgebungsluft die Neigung, dass sich Kondenswasser auf der Formoberfläche bildet. Schwitzwasser beeinträchtigt aber die Qualität der Produkte – beispielsweise durch eine veränderte Oberfläche – und der Form – etwa durch störende Ablagerungen. Das MAP nutzt den Ansatz, mit einem Entfeuchtungs-System für Formwerkzeuge, das Wasser unter den Taupunkt der Umgebungsluft zu kühlen.

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Zur Entfeuchtung wird Umgebungsluft durch einen Filter angesaugt, in einen wassergekühlten Wärmetauscher geleitet und anschließend über den Wärmetauscher des integrierten Kältekreislaufs auf 3 Grad Celsius gekühlt. Danach wird die Luft im Kondensator auf 25 Grad Celsius erwärmt und in die Abschottung geblasen. © Farragtech

Luftentfeuchtung durch Abschottung

Das Prinzip ist einfach: Das MAP versorgt die Formkabine, die zu diesem Zweck von der Umgebung abgeschottet wird, mit entfeuchteter Luft aus einer vorgeschalteten Station, die Umgebungsluft durch einen Filter angesaugt, in einen wassergekühlten Wärmetauscher leitet und über den Wärmetauscher des integrierten Kältekreislaufs auf 3 Grad Celsius kühlt und dabei Kondenswasser entzieht. Danach wird die Luft im Kondensator auf 25 Grad Celsius erwärmt und in die Abschottung geblasen. Im Vergleich zur Klimatisierung kompletter Produktionshallen sei das MAP damit die Betriebskosten-schonendere Alternative.

Da die Kabinen unterschiedliche Maße aufweisen, ist das System in mehreren Größen verfügbar. Mit der kleinsten Variante seien auch kleine Abschottungen effizient mit trockener Luft versorgbar, weil im Gegensatz zu den größeren Geräten die Betriebskosten für Kaltwasser und Strom und die Investitionskosten geringer seien.

Bedienung am Gerät oder extern

Der Regler dient zur Steuerung, Überwachung und Vernetzung des MAP. © Farragtech

In der Steuerung mit einer überarbeiteten Version des sogenannten FIT-Controllers werden die zur Steuerung, Überwachung und Vernetzung des MAP erforderlichen Parameter vom Lieferanten bei der Inbetriebnahme eingestellt. Dabei lassen sich spezielle Wünsche und Anforderungen berücksichtigen. Deshalb sei es nicht notwendig, manuelle Einstellungen vorzunehmen – das MAP starte auf Knopfdruck. Zusätzlich kann auf das Gerät ortsunabhängig mithilfe eines Web-Clients zugegriffen werden. Um zu vermeiden, dass Unbefugte direkt am MAP oder über die IP-Adresse Einstellungen verändern, sind alle Zugänge ab Werk passwortgeschützt. Bei Bedarf können mehrere Berechtigungsstufen eingerichtet werden.

Während des Prozesses überwacht der Controller relevante Daten und Parameter und sendet diese an ein angeschlossenes Speichermedium oder an ein über ModbusRTU oder ModbusTCP verbundenes internes System. Erkennt das Gerät Unregelmäßigkeiten, wird das auf dem Touch-Display angezeigt, sodass anhand der aufgezeichneten Werte Fehlerursachen schnell ermittelt und beseitigt werden können. Für einen möglichst störungsfreien Betrieb unterstützt Farragtech die Kunden nicht nur bei der Auslegung und Inbetriebnahme, sondern auch bei der Fehleranalyse.

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