DUOTEMP-WERKSTÜCKKÜHLANLAGEN VERKÜRZEN DURCH ZIELGENAUES TEMPERIEREN DIE DURCHLAUFZEITEN VON PRODUKTIONSLINIEN

Werkstückkühler kommen dort zum Einsatz wo durch prozessbedingte Erwärmung von Werkstücken und Produkten eine schnelle und maßhaltige Abkühlung (zwecks Prüfung oder Weiterbearbeitung) notwendig ist.

 

Zwei Anwendungsbeispiele:

1.            Elektromobilität

Die weltweit zunehmende Nachfrage nach E-Mobilität sorgt für einen steigenden Bedarf an Werkstückkühlanlagen für die Kühlung der Statoren und Rotoren. So werden z.B. die Blechpakete eines Rotors erwärmt und anschließend die Welle gefügt. Der gesamte Rotor hat nach dem Fügeprozess eine Temperatur von ca. 200°C und wird mittels Kühltunnel auf beispielsweise < 40°C runtergekühlt. Danach werden die Rotoren dem nächsten Bearbeitungsschritt, z.B. dem Wuchten, zugeführt.

Die Statoren, die in Aluminiumgehäusen gefügt werden, durchlaufen anschließend den Kühlprozess. Nach dem Verharzen und Backen der Statoren werden die Werkstücke schonend gekühlt, um ein Reißen des Harzes auszuschließen.

2.           Verbrennungsmotoren:

Werkstücke werden nach dem Fräs- oder Drehprozess gereinigt, um Späne und Kühlschmierstoffreste zu entfernen. Dabei erwärmen sich die Teile auf ca. 60°C. Da die nachfolgende Bearbeitung oftmals Raumtemperatur erfordert, laufen die Werkstücke durch die Werkstückkühlanlage und stehen innerhalb weniger Minuten zur weiteren Bearbeitung bereit.  Kühltunnel haben sich als schnelle und praktikable Lösung ohne lange Stillstandzeiten gegenüber Abkühlbereichen, die als Pufferzonen dienten, durchgesetzt. Die Teile können nach dem Waschprozess sofort vermessen bzw. weiter bearbeitet werden.

 

Zwei Modellvarianten stehen zur Verfügung

Je nach Verfügbarkeit der Kühlmedien entscheidet die Duotemp Kältetechnik GmbH zwischen den Baureihen WKT oder DVT.

Beim Modell WKT wird die erzeugte Kaltluft innerhalb des Kühltunnels umgewälzt und kühlt die Werkstücke auf das gewünschte Temperaturniveau ab. Die Abwärme aus dem Kühlprozess wird direkt über einen Kaltwasserwärmetauscher ans kundenseitige Kaltwasser abgegeben. Hierzu muss die Kaltwassertemperatur unterhalb der geforderten Werkstücktemperatur liegen.

 

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Funktionsschema der Baureihe WKT der Duotemp Kältetechnik GmbH

 

 

 

 

 

Beim Modell DVT sorgt ein integrierter Kältekreislauf für die erforderliche Wärmeabfuhr. Durch das Verdampfen von Kältemittel wird dem Kühlluftstrom und indirekt den Werkstücken, die Wärme entzogen. Die aus dem Prozess erlangte Abwärme kann an ein Kühlwassernetz oder an die Hallenluft abgegeben werden. Die Vorteile dieser Variante liegen darin, dass sich nahezu jede beliebige Kühltemperatur erzeugen lässt und ein von der Umgebungstemperatur weitgehend unabhängiger Prozess möglich wird.

 

Funktionsschema der Baureihe DVT der Duotemp Kältetechnik GmbH

 

Grundsätzlich wird die Kühlleistung nach den Vorgaben des Kunden berechnet. Dazu gehören Taktzeit, Werkstückgewicht, Werkstoff der Werkstücke sowie Ein- und Austrittstemperatur des Werkstücks.

 

Realitätsnahe Tests sorgen für Planungssicherheit

Die Abkühlgeschwindigkeit wird im ersten Schritt aufgrund der langjährigen Erfahrung geschätzt. Für genaue Ergebnisse und Planungssicherheit wird die Abkühldauer im Versuch empirisch ermittelt, da diese von Form, Werkstoff, Oberfläche und Dicke der Werkstücke abhängig ist. In der Versuchsanlage wird die Abkühlkurve ermittelt und damit die Länge der Kühlstrecke festgelegt. Im Versuchsaufbau erfolgt zunächst die Erwärmung des Prüflings auf die zu erwartende Eintrittstemperatur. Danach erfolgt die Simulation einer Kühlzone. Düsen blasen Kühlluft auf das Werkstück und Sensoren auf der Oberfläche zeichnen den Abkühlverlauf auf. Nach Möglichkeit erfolgt auch eine Kernmessung. Bei diesen Tests werden unterschiedliche Düsenanordnungen, Luftgeschwindigkeit und Kühllufttemperatur simuliert. Nur so lassen sich optimale Angaben über die Kühlzonenausführung machen.

 

Anwendungsbereiche

Hersteller

  • industrielle Bauteilreinigung
  • Induktionsanlagen
  • Härteanlagen

Automotive (PKW/LKW)

  • Getriebe
  • Motoren/Antriebe
  • E-Mobilität: Statoren, Rotoren

Werkzeugproduktion

  • Spritzgussteile
  • Extruderwerkzeuge

Nicht metallische Werkzeuge

  • Kunststoff

Lebensmittelindustrie

Kosmetikindustrie

 

 

 

 

Veröffentlichung mo Magazin für Oberflächentechnik (Okt. 2019/OM):

https://oberflaeche.de/wissen/themen/sonderthemen/kuehltunnel/