Effektiv und energiebewusst temperieren. Produktivität deutlich steigern. Baureihe integrat. Segmentierte Werkzeugtemperierung

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1 Effektiv und energiebewusst temperieren. Produktivität deutlich steigern. Baureihe integrat Segmentierte Werkzeugtemperierung

2 Werkzeugtemperierung = Prozessqualität Die Temperierung und Kühlung hat einen entscheidenden Einfluss auf die Qualität von Formteilen und die Wirtschaftlichkeit Kunststoff verarbeitender Prozesse. Ausgangssituation: Hot-Spot 142 C, Lange Zykluszeit, Verzugsprobleme Optimierung: Kerntemperatur 103 C, Kurze Zykluszeit, Deutliche Qualitätssteigerung 2

3 Kühlzeit 70 % Maschinenzeiten 15 % Einspritzphase 5 % Nachdruckphase 10 % Wichtige Formteileigenschaften, wie die mechanische Festigkeit die Oberflächengüte die Maßhaltigkeit der Verzug werden durch die Qualität der Werkzeugtemperierung bestimmt. Gleichzeitig ist sie durch den Einfluss auf die erreichbare Kühlzeit ein maßgeblicher Faktor für die Zykluszeit und somit für die Wirtschaftlichkeit des Spritzgießprozesses. Für die Bestimmung der erreichbaren Kühlzeit ist jeweils die höchste am Formteil vorliegende qualitäts- und prozessrelevante Temperatur anzusetzen. In der Praxis ist es leider so, dass selten ein über das gesamte Formteil gleichmäßig verteiltes Temperaturprofil vorliegt. Die Ursache dafür liegt in der Regel in der immer noch stark verbreiteten herkömmlichen Vorgehensweise bei der Auslegung und konstruktiven Gestaltung eines Spritzgießwerkzeuges, bei der thermodynamische Gesichtspunkte eine untergeordnete Rolle spielen. Das Resultat ist in den meisten Fällen eine ungleichmäßige Temperaturverteilung über das Werkzeug, mit den Folgen unzureichender Teilequalität und unnötig langen Kühlzeiten. Nur thermisch optimierte Spritzgieß werkzeuge stellen die wirtschaftliche und produktionsstabile Herstellung hochwertiger Spritzgießartikel sicher. Die dabei entscheidenden Zielgrößen der thermischen Werkzeugauslegung sind die genaue Einhaltung und die gleichmäßige Verteilung der Werkzeugtemperatur sowie die kürzest mögliche Zykluszeit bei Erfüllung aller mechanischen, dimensionalen und optischen Anforderungen an das Form teil. Komplexe Formteilgeometrien erfordern dabei immer stärker unterschiedliche Temperaturen in verschiedenen Bereichen des Verbrauchers. Daher gewinnt die segmentierte Werkzeugtemperierung zunehmend an Bedeutung. Traverse Anwendung: Haushalt Rohstoff: PP TV20 Kühlen und Temperieren mit System 3

4 Um die Ecke bohren = Kosten senken Zur dauerhaften Sicherung einer technologisch führenden Position, bedarf es hoch entwickel ter Verfahren zur Herstellung von Kunststoffartikeln. Eine entsprechende Rolle dabei spielt das wichtigste Glied in der Prozesskette das Spritzgießwerkzeug. Normale, bohrtechnisch eingebrachte Temperierungen sind heute kaum noch in der Lage, diesen Anforderungen an alle Werkzeugbereiche gerecht zu werden. Das von der gwk angewandte Verfahren, kavitätsnahe Temperierkanäle in Werkzeugeinsätze einzubringen, versetzt Sie wieder in die Lage, den Anforderungen des Marktes an Zykluszeit und Qualität zu begegnen. Neben den modernen Produktionseinrichtungen besitzen wir qualifizierte und spezialisierte Mitarbeiter in der Fertigung und erfahrene, hoch quali fizierte Projektingenieure und Konstrukteure aus der Spritzgießwerkzeug- und Kunststofftechnik. Dieses Team ent wickelt und fertigt die Werkzeugeinsätze mit kavitätsnaher Temperierung immer in engster Abstimmung mit Ihnen. Der möglichst ideale Wärmeaustausch im Spritzgießwerkzeug ist das erste Kriterium, das erfüllt werden muss. Ein über die gesamte Formteil ober fläche gleichmäßiges Temperaturprofil wird angestrebt, um das optimale Temperierergebnis zu erreichen. Die Temperierkanäle müssen dieser Anforderung entsprechend im Werkzeug angeordnet werden. In der Praxis erweist es sich aber häufig als Die Fertigung der Formeinsätze mit kavitätsnah integrierten Temperierkanälen in der integrat 4D-Technologie, erfolgt in einer eigenen Fertigungshalle am Stammsitz der gwk in Kierspe. 4

5 schwierig, mit der konventionellen Bohrtechnik die Temperierkanäle so anzuordnen, wie es aus thermischen Gründen notwendig wäre. Eine sichere und bewährte Methode zur Produktivitätssteigerung ist die kavitätsnahe Anordnung der Temperierkanäle mit dem gwk integrat 4D- System, einer innovativen, von der traditionellen Bohrtechnik abweichenden Technologie. Die spezielle Fertigungsmethode lässt es zu, quasi um die Ecke zu bohren und durch Umfahren von Durchbrüchen, Auswerferstiften und anderen Einbauten eine durchschnittlich dreimal so große Wärmeaustauschfläche im Verhältnis zur konventionellen Bohrtechnik in das Werkzeug einzubringen. Eine steigende Anzahl namhafter Formenbauer setzt diese produktivitätssteigernde Technologie inzwischen serienmäßig für die Herstellung von Werkzeugen für Verpackungsartikel und technische Formteile ein. Weltweit sind bereits mehrere tausend Spritzgießwerkzeuge mit kavitätsnah integrierter Temperierung im Einsatz. Die Praxis: Beispiel 1: Kohlenbürstenführung aus PA6.6 GF35, hergestellt im MuCell-Verfahren mit integrat 4D Temperierbare Vorkammerbuchse: Separater Temperierkreislauf für die Heißkanaldüsen zur Steuerung des Anschnittbereiches (Friktionswärme) Formeinsatz DS Schieber links: Separat steuerbarer Temperierkreislauf Schieber rechts: Separat steuerbarer Temperierkreislauf Ergebnis: Zykluszeitersparnis: ca. 26 % Exakt Kühlen reproduzierbare, und Temperieren verzugsfreie mit System Teilequalität Formeinsatz AS/DS: Zwei separate Temperierkreisläufe je Formeinsatz = Kavitätsnahe Steuerung der Werkzeugwandtemperatur. Einbringung der größtmöglichen Wärmeaustauschfläche 5

6 integrat 4D-Technologie Nach der erfolgten Zeichnungsabstimmung werden die Einsätze als Rohlinge mit der integrierten, kavitätsnahen Temperierung angefertigt. Der Werkzeugeinsatz wird dabei aus mehreren Ebenen aufgebaut. In diese Ebenen werden die einzelnen Temperierkanäle eingebracht, wobei Durchbrüche, Schieberführungen, Auswerfer und andere Einsatzdurchbrüche umfahren werden. Nach den mechanischen Arbeiten werden die einzelnen Fügeebenen in einem Hochtemperatur-Vakuumverfahren unlösbar verbunden. Die Festigkeit der Fügeebenen untereinander ist mit der Festigkeit des Grundwerkstoffes gleichzusetzen. Die Temperierung und alle Gewinde, Durchbrüche und Bohrungen sind bereits eingebracht. Die Auslieferung erfolgt gehärtet und angelassen, nach intensiver QS- Prü fung. Diese beinhaltet die Härteprüfung, den Dichtigkeitstest, die Durchflussmengenbestimmung und die Ultra schallprüfung der Fügeebenen. Auf Wunsch erhalten die Oberflächen der Temperierkanäle eine Spezialbeschichtung, die Oberflächenkorrosion verhindert. Der Werkzeugbauer erhält einen Rohling mit folgenden Eigenschaften: Umlaufendes, mit Ihnen vorher abgestimmtes Aufmaß. Die Anbringung der Fertigkontur und eventueller Pass sitze erstellt Ihr Formenbau mit den in der Branche gängigen Bearbeitungsverfahren. Die Praxis: Produktivitätssteigerung durch konturfolgende Werkzeugtemperierung Praxisbeispiele: Typische Aufgabenstellung bei Optimierung Beispiel 2: Getriebegehäuse aus PA6 GF30 Produktivität Kosten/Nutzenberechnung Stückzahl/Jahr Schuss/Jahr Fachzahl 2 Anzahl Maschinenstunden gwk 542 h Kühlzeit gwk 16 sec Anzahl Maschinenstunden konventionell 792 h Zykluszeit gwk 26 sec Eingesparte Maschinenstunden 250 h Kühlzeit konventionell 28 sec Zykluszeiteinsparung 32 % Zykluszeit konventionell 38 sec Maschinenstundensatz 38 Euro/h Gesamtkosten kavitätsnaher Einsatz 5400 Euro Eingesparte Maschinenkosten 9500 Euro Amortisationszeit 2,05 Monate Kosten Amortisation 1620 Euro Einsparung im 1. Jahr 7880 Euro Einsparung im jedem Folgejahr 9500 Euro Wärmeaustauschfläche in der Düsenseite: Bei konventioneller Temperierung: mm 2 Bei integrat 4D- Temperierung: mm 2 Wärmeaustauschfläche in der Auswerferseite: Bei konventioneller Temperierung: mm 2 Bei integrat 4D- Temperierung: mm 2 Kosten-Nutzen-Analyse: Mehrkosten: Einsparung: p.a. Amortisationszeit: 2 Monate

7 Die Ergebnisse: Wir reduzieren die Kühlzeiten im Vergleich zu konventionellen Temperierungen durchschnittlich um 30 %. Wir steigern die Formteilqualität durch ein homogenes Temperaturprofil. Wir reduzieren die Ausschussquote. Ihre Vorteile: Deutliche Einsparung wertvoller Produktionszeit Drastische Senkung der Stückkosten Steigerung Ihrer Wettbewerbsfähigkeit Optimierung für ein Automobil-Leuchtengehäuse aus PEI Ergebnis: Einsparung von ca Produktionsstunden p.a. Ein Beispiel aus der Praxis: Ein Spritzgießer von Großteilen erhält die Anfrage, anstelle von Teilen pro Jahr zukünftig Teile zu liefern. Die bestehende Maschine ist jedoch bereits voll ausgelastet, und andere vorhandene Maschinen sind aufgrund ihrer technischen Spezifikation nicht geeignet. Die Investition in eine weitere kN- Spritzgießmaschine mit Peripherie für ca. 1,2 Mio. EUR und ein Zweitwerkzeug im Wert von ca EUR lohnt sich bei 30 % Auslastung nicht. Die in Auftrag gegebene thermische Werkzeuganalyse ergibt ein Einsparpotenzial von mindestens 35 % durch Optimierung der Temperierung im Spritzgießwerkzeug. Die vergleichsweise geringen Kosten für die Realisierung ermöglichen die Produktion der zusätzlichen Teile auf der vorhandenen Maschine zu äußerst lukrativen Bedingungen. sprojekten: Minderung des Verzugs Reduzierung der Kühlzeit Verbesserung der Oberflächenqualität Ausschussreduzierung Individuelle Gestaltungsmöglichkeiten Kühlen und Temperieren mit System 7

8 Regelversion mit automatischer Durchflussmengenregelung Basisversion mit manueller Durchflussmengeneinstellung 8

9 integrat direct Modulare Durchflussmengenregelung für Wasser bis 95 C / 120 C integrat direct ist eine innovative gwk- Technik zur Kühlung, Mehrfachtemperierung und Temperaturüberwachung in der Kunststoffverarbeitung. Temperierprozesse sicher, reproduzierbar, schnell und einfach zu gestalten, genau dies war die Zielsetzung der Entwicklung des integrat direct. Es vereint die Vorteile der bislang üblichen Wasserverteiler, der Impulskühlsysteme und der kontinuierlich arbeitenden Temperiergeräte und eliminiert die Nachteile der jeweiligen Systeme. integrat direct ist der prozessfähige Ersatz für die bislang an jeder Spritzgießmaschine montierte Wasserbatterie. Das von einer zentralen Versorgung (Kühlanlage, Kältemaschine oder Temperiergerät) gelieferte Wasser wird individuell auf die einzelnen Werkzeugkreise verteilt. In Abhängigkeit von den an der Regeleinheit vorgegebenen Temperaturdifferenzen oder Wassermengen regelt das integrat direct R automatisch die Wassermengen für jeden einzelnen Werkzeugkreis. Platte BWS Platte FS integrat direct integrat process control gwk Siebkorbfilter gwk Siebkorbfilter Temperiergerät Auswerferseite Temperiergerät Düsenseite Werkzeugkreis gwk Vorlauf Kühlanlage ca. 15 C Kühlwasserrücklauf Kühlwasservorlauf Kühlen und Temperieren mit System 9

10 Energiebewusst temperieren Werkzeugkreis UV TI 3 UR TIC 1 M 2 FQI TI KV KR R Kreislaufschema UV = Umlaufmedium Vorlauf UR = Umlaufmedium Rücklauf KV = Kühlwasser Vorlauf KR = Kühlwasser Rücklauf HV = Heizmedium Vorlauf HR = Heizmedium Rücklauf 1 = Handregulierventil (Basisversion) 2 = Motorventil (Regelversion) 3 = Werkzeugfühler (Option) 10

11 Werkzeugnahe Integration in eine Spritzgieß maschine: Ideal bei Neubeschaffung von Systemen Im Idealfall wird integrat direct R anstelle der üblichen Schottbleche werkzeugnah an den Aufspannplatten der Spritzgieß maschine montiert. Dies reduziert den für herkömmliche Systeme hohen Installationsaufwand und verringert die Druckverluste im Temperierkreislauf. Am zentralen Wasseranschluss wird die Vorlauftemperatur gemessen. Jeder Regelkreis ist mit einem Durchflussmesser, einem Rücklauftemperaturfühler und einem stetigen Regelventil ausgestattet, das entsprechend der Prozessvorgaben die Wassermenge automatisch nachregelt. Der modulare Aufbau der Ventilblöcke erlaubt unterschiedliche Konfigurationen, so dass es möglich ist, je nach Anzahl der angeschlossenen Temperiergeräte Temperaturspreizungen auf unterschiedlichen Temperaturniveaus zu realisieren. Der Regelbereich liegt zwischen 1,8 und 32 l/min. Dies sorgt für ausreichend hohe Turbulenz und gute Wärmeübertragungswerte bei großen abzuführenden Wärmemengen, erlaubt aber auch die Regelung bei kleinen Wärmemengen. Gerade in diesem Punkt haben die bisher am Markt verfügbaren Systeme ihren Schwachpunkt. Die Nennkühlleistung pro Kreis beträgt 44 kw, ein Wert, der in Verbindung mit der effektiven direkten Kühlung für hohe Kühlqualität sorgt. Das System ist je nach Ausführung für Wassertemperaturen bis zu 95 C / 120 C ausgelegt. Der modulare Aufbau von integrat direct R erlaubt eine hohe Flexibilität bei der Integration in neue und bestehende Verarbeitungssysteme. Die Montage bzw. Positionierung der Regelkreise kann wahlweise auf einem Ständer im Umfeld der Maschine oder an geeigneter Stelle integriert in die Maschine erfolgen. Die prozessfähige Alternative zur konventionellen Kühlwasserbatterie Individuelle Regelung der Durchflussmenge für jeden Umlaufkreis Optimale Prozesskontrolle durch Vorgabe, Regelung und permanente Überwachung von Rücklauf temperatur und Durchflussmenge Energieeinsparung bis zu 70 % Einfache, intuitive Bedienung über Touchscreen Werkzeugnahe Integrierbarkeit in Spritzgießmaschinen Kühlen und Temperieren mit System 11

12 Mit einem Touch alles im Griff integrat direct Die Vorteile auf einen Blick Auf einem Touchscreen werden alle wichtigen Betriebsparameter aufgerufen und eingestellt. Die Bedienung erfolgt intuitiv über Oberflächen, die auf den jeweiligen Benutzer zugeschnitten sind. Die Anzeige von Soll- und Istwerten erfolgt übersichtlich für alle Kreise auf einem zentralen Farbdisplay, das auch bedienernah, separat von den Regelkreisen, an der Spritzgießmaschine installiert werden kann. Zur Prozessüberwachung stehen übersichtlich aufgebaute Tabellen und Grafiken für die wichtigsten Prozessparameter zur Verfügung. Der aktuelle Status ist auf einen Blick erkennbar. Alle Einstelldaten können pro Werkzeug zentral im integrierten Werkzeug management abgespeichert und beim Werkzeugwechsel wieder abgerufen werden. Eine Werkzeugcheckfunktion ermöglicht die Überprüfung der Durchflussmenge in den einzelnen Temperierkanälen vor Produkeinfach sicher Das zentrale Funktionselement des integrat direct ist ein farbiger Touchscreen, über den alle wichtigen Funktionen bedient werden. Die Darstellung aller Parameter erfolgt in übersichtlichen Tabellen und Grafiken. Wichtige Formteileigenschaften, wie die mechanische Festigkeit, Oberflächengüte, Maßhaltigkeit und der Verzug, werden durch die Qualität der Werkzeugtemperierung bestimmt. Durch die permanente Überwachung der Durchflussmenge macht das integrat direct diesen Prozess nun endlich sicher. 12

13 tionsbeginn und liefert so Hinweise auf Fehler bei der Installation oder Defekte an Verschlauchungen und Armaturen. Eine kontextbezogene Hilfefunktion erleichtert das Erkennen und die Beseitigung von Störungen. Schnittstellen ermöglichen die kontinuierliche Kommunikation des integrat direct mit Maschinensteuerungen und zentralen Leitrechnern. Die Bedieneinheit wird im Regelfall direkt neben der Spritzgießmaschinensteuerung platziert. Die vollständige Integration in die Bedienung der Spritzgießmaschine ist ebenfalls möglich. reproduzierbar energiesparend Teile/h Produktivität konventionell mit integrat Mit dem integrat direct R wird die Durchflussmenge in jedem Temperierkreis individuell und kontinuierlich geregelt. Die Proto kollierung, Überwachung und Speicherung der Daten stellt die dauerhafte Prozessqualität selbst nach einem Werkzeugwechsel sicher. Das Funktionsprinzip des integrat direct ermöglicht eine exakte, individuelle Abstimmung der Wassermenge auf den Wärme eintrag pro Werkzeugsegment. Dies führt selbst bei deutlich gesteigerter Produktivität zu einer erheblichen Reduzierung der benötigten Wassermenge und senkt dabei die Energie kosten für die Kühlung bis zu 70 %. Kühlen und Temperieren mit System 13

14 integrat direct Technische Features auf einen Blick Wichtige Eckdaten / Wesentliche technische Funktionen: Kontinuierliche Mehrkreistemperierung mit modularem Aufbau für die segmentierte Werkzeugtemperierung Individuelle Temperierung von bis zu 128 Temperierkreisen Hocheffiziente direkte Kühlung Keine Pumpe / keine Heizung / kein Wärmetauscher = Minimierung der Verschleißteile = optimierte Verfügbarkeit Temperaturüberwachung / -regelung wahlweise über Rücklauf oder externen Temperaturfühler im Werkzeug Durchflusseinstellung und -überwachung (Version B) Durchflusseinstellung und -regelung (Version R) Kontinuität des Temperierprozesses durch stetiges Regelventil (Version R) Werkzeugüberprüfung durch Durchflussmessung Pneumatische Werkzeugentleerung der Kreise durch Kaskaden- und Parallelschaltung (Option) Schlauchbruchsicherung (Option) Wartungsintervallanzeige Grafische Darstellung der Prozessdaten Intelligentes Prozessdatenmanagement Netzwerkfähige Steuerung Schnittstellenfähige Mikroprozessorregelung Vorteile: Hohe Prozesssicherheit durch Überwachung und Regelung der Durchflussmenge in jedem einzelnen Kreis. Wichtige Parameter werden festgeschrieben, kontrolliert und dokumentiert Optimale Formteilqualität während des gesamten Produktionsprozesses 100 % Qualität Einfache, intuitive Bedienung über Touchscreen Kompakte, Platzsparende Bauform durch Multifunktions-Ventilblock Geringer Verrohrungs- und Verschlauchungsaufwand Drei in Einem vereint die Vorteile der bislang üblichen Wasserverteiler, Impulskühlsysteme und kontinuierlich arbeitenden Temperiergeräte und eliminiert die Nachteile der jeweiligen Systeme Technische Daten und Standardausstattung Typ (B = Basisausführung, R = Regelausführung) itd B itd R Medium Wasser Wasser Maximale Temperatur Standardversion / Hochtemperaturversion ( C) / 120 Maximale Heiz- / Kühlleistung pro Kreis 1 (kw) Durchflussmenge (l/min) z 1,8 bis 32 1,8 bis 32 Maximaler Betriebsdruck (bar) 10 / / 16 Durchflussmengenüberwachung Durchflussmengenregelung - Rücklauftemperaturüberwachung Sollwertvorgabe der Wassertemperatur der externen Versorgung Rücklauftemperaturregelung - Gemeinsame Vorlauftemperatur für alle Kreise Ein-/Ausschaltung einzelner Kreise möglich manuell automatisch Grenzwertüberwachung für Temperaturen und Durchflussmengen Prozessüberwachung mit grafischer Darstellung der Temperaturverläufe Speicherung und Abruf von Werkzeugdatensätzen Werkzeugcheck: Überprüfung der Durchflussmengen vor Produktionsstart manuell automatisch Umlaufwasservorlauf/-rücklauf je Kreis G 1 /2 G 1 /2 Zentraler Anschluss Vorlauf G 1 /4 G 1 /4 Zentraler Anschluss Rücklauf G 1 /4 G 1 /4 1 ) bei Differenztemperatur UV/UR 20K Technische Änderungen vorbehalten! 14

15 Das Mehrkreis-Temperiersystem integrat 40 Um die Vorteile der segmentierten Werkzeugtemperierung voll auszunutzen, empfehlen wir Ihnen den Einsatz des Mehrkreis-Temperiersystems integrat 40. Das Grundprinzip dieser Technologie liegt darin, den pro Flächenelement unterschiedlichen Wärmeeintrag vom Formteil in das Spritzgießwerkzeug in der Weise zu berücksichtigen, dass über die individuelle Mengen- und Temperatursteuerung eine über das gesamte Formteil einheitliche Oberflächentemperatur erzielt wird. In Verbindung mit der direkten Kühlung wird eine optimale Formteilqualität bei kürzest möglicher Zykluszeit erreicht. Die Formteilqualität ist ein wesentlicher Faktor für die Produktivität. Jeder Prozentpunkt bei der Reduktion des Ausschusses wirkt sich direkt auf eine Erhöhung der Produktivität aus. Dabei werden nicht nur Material- und Handlingkosten für die Ausschussteile ein gespart, sondern vor allen Dingen wertvolle Maschinenstunden, die zur Produktion weiterer Teile verwendet werden können. Das moderne Design von hochwertigen komplexen Spritzgießteilen im Sichtbereich stellt hohe Anforderungen an das Temperier system. Stoßfängerverkleidungen, Frontgrills, Rückspiegel, Marken embleme und die Scheinwerfer sind Beispiele dafür, wie durch segmentierte Mehrkreis temperierung höchste Formteilqualität in kürzest mög licher Zykluszeit erreicht wird. gwk Mehrkreis-Temperiersystem integrat 40 als integrierter Bestandteil einer Spritzgießzelle Kühlen und Temperieren mit System 15

16 Das neue integrat 40 Temperierung auf kleinstem Raum Das gwk integrat 40 ist ein modular aufgebautes, in den Gesamtprozess integrierbares Mehrkreis-Temperiersystem für die segmentierte Werkzeugtemperierung. Zur serienmäßigen Ausstattung gehören: Zentrale Bedieneinheit mit Touchscreen und farbigem Display zur Eingabe und Überwachung der Prozessparameter Übersichtlich aufgebaute Bedienerführung und Prozessüberwachung über Tabellen und Grafiken Abspeicherung der Prozessdatensätze im integrierten Werkzeugmanagement Anzeige von Betriebs- und Störmeldungen in Textform Limitkomparator (Toleranzbandüberwachung des Ist wertes mit Alarmmeldung) Sicherheitstemperaturabsenkung beim Ausschalten Automatische Entlüftung Automatische Wassernachspeisung direkt über den Kühlwasservorlauf Nur ein zentraler Elektroanschluss Nur ein zentraler Kühlwasserzulauf, mit Schmutzfänger Schmutzfänger in jedem Umlaufmediumrücklauf Durchflussmessung für jeden Kreis mit digitaler Anzeige Serviceintervallanzeige Magnetgekuppelte Edelstahlpumpen Hocheffiziente direkte, mengengeregelte Kühlung Zentrale Druckentlastung im Kühlwasserblock Ein auf den ersten Blick sichtbarer Vorteil des Mehrkreis-Temperier systems integrat 40: 6 Temperiergeräte auf einer Grundfläche von 60 x 60 cm! Diese Optionen bieten wir Ihnen zusätzlich an: Schlauchbruchsicherung zentral im Kühlwasserkreis Anschluss externes Pt 100- Widerstandsthermometer Werkzeugentleerung über Druckluftanschluss Schnittstellen für Kabelverbindungen: Serielle/Profibus Kabellose Kommunikationsschnittstelle: Bluetooth (in Verbindung mit serieller Schnittstelle) Zusätzliche Bedieneinheit mit Touchscreen für die dezentrale Datenein gabe und Prozessüberwachung 16

17 integrat plus das flexible Temperiersystem für alle Fälle Mehrkreisgeräte ermöglichen die gezielte partielle Beeinflussung von Formteileigenschaften bei gleichzeitig qualitätsorientierter Optimierung der Zykluszeit. Dies geschieht durch thermische Kompensation unterschiedlicher Fließweglängen, örtlicher Heißkanaleinflüsse im Werkzeug, Wanddickenunterschieden und unterschiedlicher partieller Anforderungen an das Formteil bezüglich Festigkeit, Oberflächengüte, Maßhaltigkeit und Entformbarkeit. Zusätzlich können das Temperaturgefälle zwischen benachbarten Temperierkanälen und eine eventuell vor handene ungünstige Ausführung des Temperierkanallayouts in gewissem Maße ausgeglichen werden. Die thermische Analyse von Formteil und Werkzeug liefert die Basisdaten für die optimale Auslegung des Temperiersystems. Da bei jedem Verbraucher die Anordnung der Temperierkanäle unterschiedlich ist und konstruktiv bedingten Kompromissen unterliegt, muss das Temperiersystem höchste Flexibilität aufweisen. Mit dem gwk-temperiersystem integrat plus steht ein modular aufgebautes, adaptives Temperiersystem für beliebig viele individuell zu temperierende Kreise zur Verfügung. Die verschiedenen Systembausteine ermöglichen eine optimale Anpassung an den Verarbeitungsprozess, sowohl aus technischen wie auch aus ökonomischen Gesichtspunkten. Die Auswahl der Komponenten erfolgt immer nach dem Grundsatz, mit den niedrigst sinnvollen Investi tions kosten alle geforderten Formteil eigen schaften in kürzest möglicher Zyklus zeit bei maximaler Prozesssicherheit zu erreichen. Das Temperiersystem integrat plus besteht aus 4 Modulen: Elektrobus mit einem gemeinsamen Anschlusskasten und Hauptschalter, zur individuellen Versorgung der einzelnen Kreise. Elektroschnellkupplung zum Anschließen der einzelnen Steuerungsmodule. Hydraulikbus mit je einem gemeinsamen Anschluss für Kühlwasservor- und -rücklauf zur individuellen Versorgung der einzelnen Kreise. Je ein separater Umlaufmediumvor- und -rücklauf pro Temperierkreis mit eingebautem Rücklauffilter, einzeln absperrbar. Schnellankopplung an die Kühlwasserversorgung. Steuerungsmodul pro Kreis mit geschlossenem Gehäuse nach IP 54, mit eingebautem gwk-kompaktregler und Last elektrik zur Versorgung eines Hydraulikmoduls. Schnellankopplung an den Elektrobus, Verbindung zum Hydraulikmodul über steckbare Kabelverbindung. Hydraulikmodul pro Kreis im verkleideten Gehäuse mit eingebauten Funktionsbaugruppen für Pumpe, Heizung, Kühlung, Durchflussmengenmessung und Steuerungs- und Sicherheitsfunktionen. Schnell ankopplung an den Hydraulikbus. Kühlen und Temperieren mit System 17

18 Hohe Freiheitsgrade bei allen Temperieraufgaben Die Serienausstattung lässt kaum noch Wünsche offen: gwk-kompaktregler leicht bedienbare, schnittstellenfähige Mikroprozessorsteuerung mit hoher Regelgenauigkeit Übersichtliches zentrales Bedienfeld mit Folientastatur zur Dateneingabe sowie Funktions- und Störanzeigen Digitale alpha-nummerische Klartextanzeige von Soll- und Istwerten im 4-zeiligen beleuchteten Display Anzeige von Betriebs- und Störmeldungen in Textform mit Hinweisen zur Beseitigung der Störungen Einstellbare Sollwertbegrenzung (maximale Betriebstemperatur einstellbar) Limitkomparator (Toleranzüberwachung des Istwertes mit Alarmmeldung) Frei wählbare Rampenfunktion für Temperaturveränderung beim Heizen und Kühlen Druckabhängige elektronisch geregelte Vorlauftemperaturbegrenzung Sicherheitstemperaturabsenkung beim Ausschalten Automatische Entflüftung Automatische Wassernachspeisung direkt über den Kühlwasservorlauf Nur ein Elektroanschluss Schmutzfänger im Kühlwasserkreislauf Filter im Umlaufmediumrücklauf Absperrarmaturen im Umlaufmediumund im Kühlwasserkreis Stetige Regelung der Kühlung über Motorventil Durchflussmengenüberwachung mit digitaler Istwertanzeige Die Vorteile liegen auf der Hand: Kompakte Platz sparende Bauweise mit hoher Integrationsfähigkeit in Verarbeitungssysteme Flexibel gestaltbare Platzierung, denn Hydraulik und Elektrik können unabhängig voneinander an unterschiedlichen Stellen angebracht werden, z.b. Hydraulikmodul nahe am Verbraucher und Steuerungsmodul an einer für Bedienung und Kontrolle günstigen Position Erhalt des Betriebes der anderen Kreise bei Wartung oder Austausch von Hydraulik- oder Steuerungsmodulen Kombination verschiedener Pumpen- und Kühlleistungen möglich Reduzierter Installationsaufwand durch gemeinsame Elektroversorgung und zentralen Kühlwasseranschluss Verbindung zur Verarbeitungsmaschine über beliebige, optionale Schnittstelle Hohe Betriebssicherheit auch bei hohen Betriebstemperaturen durch Ausschaltung thermischer Einflüsse vom Hydraulikmodul auf das Steuerungsmodul Prozessüberwachung durch integrierte Durchflussmengenmessung Leckageüberwachung durch optionale Schlauchbruchsicherung Anfahrprogramm integrierbar zur Vorwärmung von Verbrauchern bei Produktionsbeginn Speicherung von Störmeldungen mit Uhrzeitangabe in Verbindung mit optionaler Zeitschaltuhr mit Wochenprogramm 18

19 Technische Daten und Leistungsmerkmale integrat 40 und integrat plus Technische Daten und Leistungsangaben je Kreis it 40 it 40 ht itp 60 itp 80 Anzahl der Temperierkreise pro Bus 2 bis 6 2 bis 6 2 bis 6 2 bis 12 Maximale Betriebstemperatur C Betriebspumpe Peripheralradpumpe Maximales Fördervolumen l/min Maximaler Förderdruck bar 5,3 5,3 6 6 Motorleistung kw 0,55 0,55 0,55 0,75 Heizleistung kw Nennkühlleistung bei Kühlwassertemperatur 15 C und Umlaufmediumtemperatur 60 C kw Abmessungen und Gewichte it 40 Temperiermodul itp Temperiermodul itp Temperiermodul Grundbreite für den Anschluss mm zuzügl. Breite je Kreis mm Höhe inkl. Steckverbindung mm Tiefe inkl. Verteilerbus mm Gewicht je Kreis kg Umlaufmediumanschlüsse UV/UR G ½ - G ¾ integrat 40: Jeder Kreis ist mit einer Pumpe und einer Heizung ausgestattet. Die Anschlüsse für Kühl- und Umlaufwasser sind übersichtlich an der Rückseite der Module angeordnet. Menge 25.2 l/min Sollwert 40 C T Vorlauf 40 C T Rücklauf 41 C Kühlwasseranschlüsse it 40 2 bis 6 Kreise itp 2 bis 8 Kreise itp 9 bis 12 Kreise Vorlauf / Rücklauf KV/KR G 1 1 x G 1 Kühlleistung bei Kühlwassertemperatur 15 C Q (kw) itp 80 itp 60 it 40 Pumpenleistung P (bar) x G 1 (beidseitiger Kühlwasseranschluss) itp 80 itp 60 it 40 integrat plus: Eingabe und Abruf aller Prozessdaten erfolgt über die zentrale Folientastatur mit integrierten Schaltkontakten. Dies gilt auch für eine Vielzahl sinnvoller Optionen, wie z.b. ein Anfahrprogramm zur Werkzeugaufwärmung, eine Zeitschaltuhr mit Wochenprogramm und die Möglichkeit der Temperaturdatenspeicherung für ver schiedene Werkzeuge tuv ( C) V (l/min) Technische Änderungen vorbehalten. Kühlen und Temperieren mit System 19

20 Kühlen und Temperieren mit System Produktionskosten Kostenreduzierung Produktivität erhöhen Kühlung und Temperierung beinhalten in vielen Industriebereichen ein großes Potenzial zur Erhöhung der Produktivität und damit zur Senkung der Kosten. Viele Faktoren tragen zur Produktivitätssteigerung bei: Reduktion der Kühlzeit, dadurch Einsparung benötigter Maschinenstunden Verbesserung der Produktqualität Erhöhung der Verfügbarkeit der Produktionseinrichtungen Senkung der Betriebskosten Reduktion der Wartungskosten gwk integrat 4D Optimale Produktqualität durch homogene Temperaturverteilung mit kavitätsnah temperierten Werkzeugeinsätzen. gwk hermeticool hybrid Innovatives Anlagenkonzept zur deutlichen Senkung der Betriebs- und Wartungskosten gegenüber herkömmlichen Kühlsystemen. gwk teco cs Die universelle Lösung für einfache Anwendungen im Temperaturbereich bis 160 C. Mit sinnvollen Optionen für die lückenlose Prozessüberwachung. gwk SKL/SKW Zuverlässige wirtschaftliche Kaltwassererzeugung im unteren Temperaturbereich, auch unter den härtesten Umgebungsbedingungen. gwk teco wi/wd Effektive Temperierung von Anwendungen mit hohen Materialdurchsätzen. Ideal auch für die Vorwärmung großer Spritzgießwerkzeuge. gwk teco cw Wirtschaftlichste Wärmeableitung aus sehr kalt zu fahrenden Verbrauchern durch patentierte Kaltwassertemperierung. gwk weco Stabile Produktionsbedingungen trotz schwankender Umgebungstemperaturen und hohe Flexibilität durch kompakte, energiesparende Kältemaschinen mit umweltverträglichem Kältemittel. gwk moldclean Steigerung der Produktivität durch effektive, automatisch gesteuerte Reinigung wärmeaustauschender Flächen in Kühl- und Temperierkreisläufen. gwk active Einstellung und Erhaltung optimaler Leistungsparameter durch immer sauberes Wasser mit automatischer Wasseraufbereitungsanlage. gwk Service Senkung der Instandhaltungskosten und Schonung firmeneigener Ressourcen durch professionelle Ausführung aller Installations- und Wartungsarbeiten inkl. der Kühlwasserpflege. system integrat_de_10/2015 Technische Änderungen vorbehalten. gwk Gesellschaft Wärme Kältetechnik mbh Scherl 10 D Meinerzhagen Tel Fax